Tecnologías avanzadas aplicadas a lo largo del proceso para conseguir más eficacia, mejorar la calidad y el rendimiento empresarial.
Los métodos y procesos de fabricación de acero deben evolucionar con una velocidad cada vez mayor para adaptarse a las demandas del mercado, a las presiones de la competencia, a las nuevas realidades económicas y a las normativas gubernamentales. Thermo Fisher Scientific sigue siendo su socio industrial más fiable en el desarrollo y la aplicación de tecnologías que mejoran el proceso de fabricación de acero y que se centran en el aumento de la rentabilidad.
Análisis por rayos gamma instantáneos de activación neutrónica/tecnología de impulsos rápidos y activación térmica de neutrones (PGNAA/PFTNA)
Utilizadas para el control de calidad en tiempo real en la optimización de procesos, las tecnologías PGNAA/PFTNA proporcionan un análisis elemental en línea de alta frecuencia de todo un flujo de proceso de materias primas. Los analizadores que utilizan PGNAA/PFTNA están situados directamente en la cinta transportadora y penetran en toda la sección transversal de la materia prima, lo que proporciona una medición uniforme minuto a minuto de todo el flujo de material, no solo de una muestra.
Las tecnologías PGNAA/PFTNA ofrecen una ventaja en comparación con otras tecnologías de análisis de superficie, como la fluorescencia de rayos X (XRF), la difracción de rayos X (XRD) y las tecnologías de análisis espectral que solo pueden medir profundidades limitadas y áreas de superficie que no pueden ser representativas de toda la cantidad de material en la cinta. Los fabricantes de acero pueden beneficiarse de esta tecnología para mejorar el control de calidad y la eficacia de los procesos.
El análisis por rayos gamma instantáneos de activación neutrónica y los impulsos rápidos y activación térmica de neutrones se basan en una reacción subatómica entre un neutrón de baja energía y el núcleo de un átomo. Cuando un neutrón térmico o de baja energía (<0,025 eV) se aproxima lo suficiente al núcleo de un átomo, o choca con él, se produce una interacción entre el neutrón y el núcleo. La energía del neutrón se transfiere al núcleo y lo eleva temporalmente a un estado energético excitado. La energía se libera entonces, casi instantáneamente, en forma de rayos gamma.
Espectrometría de masas para procesos
Un requisito clave en la producción de acero es garantizar que los hornos funcionen con la máxima eficacia. El análisis de los gases residuales del horno es una parte vital de la estrategia de control de procesos para controlar y optimizar la conversión del carbono en monóxido de carbono y dióxido de carbono. Los espectrómetros de masas para procesos proporcionan datos de análisis de gases residuales en tiempo real a los sistemas de control de hornos y a los modelos de control dinámico, lo que da lugar a importantes beneficios de los procesos.
La capacidad de medir una amplia gama de componentes en un solo analizador, junto con la calibración avanzada, la transmisión de datos y el software de autodiagnóstico, hace que el espectrómetro de masas moderno sea ideal para su integración en la planta. En los altos hornos, se utiliza un análisis de gases superior para calcular la eficacia del gas, las balanzas de calor y masa, y los perfiles de calor mediante el análisis de sondas, además de ser una herramienta esencial para la detección temprana de fugas de agua de refrigeración y fallos del sistema de muestras.
Detección de radiación
El acero se produce a menudo a partir de chatarra, que debe ser cuidadosamente cribada para evitar que el material radiactivo contamine el flujo de reciclaje de la chatarra. La tecnología de detección de radiación utilizada en el reciclaje de chatarra incluye sistemas de supervisión portal para materias primas entrantes y sistemas de detección de radiación montados con garfios de grúas inalámbricos para supervisar las pilas de chatarra en la instalación. Los dispositivos portátiles de detección de radiación proporcionan una detección en tiempo real de la radiación gamma con mediciones precisas de la tasa de dosis, verifican si hay radiactividad y evalúan si esta es de origen natural o artificial (generada por el ser humano). Se pueden usar dispositivos portátiles con respuesta de neutrones de alta sensibilidad y umbral de alarma para controlar la sensibilidad gamma y la medición de la tasa de dosis con compensación energética.
Fluorescencia de rayos X
La espectroscopia de fluorescencia de rayos X (XRF) es una técnica analítica no destructiva que se utiliza para determinar la composición elemental de los materiales. Los analizadores XRF funcionan midiendo los rayos X fluorescentes (o secundarios) emitidos por una muestra cuando se excitan por una fuente de rayos X primaria. Cada uno de los elementos presentes en una muestra produce un conjunto de rayos X fluorescentes característicos o "huellas” únicas. Estas huellas son distintas para cada elemento, lo que convierte al análisis XRF en una herramienta excelente para las mediciones cuantitativas y cualitativas. En la fabricación de acero, XRF se utiliza para el análisis de materias primas, escorias y aleaciones.
Mediciones de grosor y revestimiento
Para lograr una alta calidad del producto y la máxima productividad, se necesitan mediciones de grosor y peso de revestimiento sin contacto y no destructivas. Los medidores de grosor en línea para trenes de laminación en caliente y en frío ofrecen mediciones precisas en tiempo real durante la producción a alta velocidad de placas y láminas de acero. Para la lámina de acero con revestimiento de zinc, el medidor de peso del revestimiento en caliente en línea proporciona una retroalimentación rápida para el control del revestimiento mediante una fluorescencia de rayos X (XRF) bien establecida. Cuando se combina con un sistema de control de peso de revestimiento de bucle cerrado, el consumo de zinc sin procesar puede minimizarse, lo que supone un ahorro económico significativo.
Espectroscopia de emisión óptica (OES)
La espectroscopia de emisión óptica (OES) utiliza la excitación Arc/Spark para realizar un análisis elemental rápido de muestras metálicas sólidas, de niveles de trazas a porcentajes de concentración de elementos. Esta técnica satisface las necesidades analíticas más exigentes de las industrias metalúrgicas y los laboratorios de análisis, desde el control de la producción hasta la I+D, y desde la inspección de materiales entrantes hasta la clasificación de la chatarra. Los analizadores de metales OES también se pueden utilizar para una evaluación rápida en línea de microinclusiones no metálicas.
Automatización del laboratorio
Los fabricantes de acero pueden impulsar aún más el control de procesos y la eficacia de sus aplicaciones con tecnologías de automatización de laboratorio. Los espectrómetros OES y XRF se pueden automatizarse completamente para aumentar el rendimiento, mejorar la precisión del análisis y reducir los costes. Este nivel de automatización ofrece una solución de flujo de trabajo de laboratorio completa y puede reducir los tiempos de respuesta, aumentar la cadencia de procesamiento de muestras y mejorar la disponibilidad de la preparación automática de muestras en entornos de control de producción muy críticos.
Análisis de emisiones
Nuestros sistemas de monitorización continua de emisiones (CEMS) supervisan un espectro completo de gases de proceso durante varias fases de producción, entre las que se incluyen, entre otras: SO2, NOx, CO, CO2, H2S, TRS, THC, Hg, O2, HCl y azufre total utilizando una combinación de tecnologías, en función de sus necesidades de detección y medición de elementos. Estas tecnologías pueden incluir infrarrojos no dispersivos (NDIR), utilizados para medir monóxido de carbono, dióxido de carbono, HCl y otros gases absorbentes por infrarrojos; quimioluminiscencia para la medición de compuestos a base de nitrógeno; fluorescencia de pulsos para la determinación de SO2; detección de ionización de llama (FID) para la medición de hidrocarburos para cumplir el criterio de los métodos 25A y 25B de la USEPA; fluorescencia atómica; transmisómetros para la monitorización de la opacidad; monitores ultrasónicos de pila cruzada y de pila para determinar el flujo de la corriente de gas; y sondas extractivas de dilución y extracción completas. Con una combinación de estas tecnologías, puede cumplir las directrices normativas mientras satisface sus propias necesidades específicas de monitorización de la calidad del aire. Estos sistemas se han diseñado para cumplir las normas de la EPA de EE. UU. 40 CFR, partes 60 y 75, a la vez que ofrecen una increíble sensibilidad, exactitud y fiabilidad.
