Articulo

Explorando a los Macromódulos para Aislamiento Industrial

Macromódulos: un aislante ideal para tus procesos industriales. Descubre cómo reducir costos y maximizar la productividad.

By Brian Bradley
Business Manager Engineered Systems

6/10/2023

4 Minutos

horno quemador construido con macromódulos
6/10/2023

4 Minutos

Los macromódulos son piezas grandes prefabricadas de fibra cerámica utilizadas en diversas aplicaciones industriales que requieren alto rendimiento en aislamiento térmico y resistencia a temperaturas extremas.

En comparación con los módulos de fibra cerámica tradicionales, ofrecen ventajas en velocidad y facilidad de instalación, lo que reduce los tiempos de inactividad en procesos críticos.

En este artículo, exploraremos en profundidad qué son los macromódulos y sus aplicaciones en diversas industrias. También analizaremos sus propiedades, composición, logística de transporte, instalación y costo-beneficio para los procesos industriales.

¿Qué son los macromódulos y cómo se fabrican?

Estas piezas se componen de paneles grandes ensamblados con mantas de fibra cerámica de alto rendimiento. Las mantas se doblan para formar la estructura del panel y se fijan a un armazón de metal expandido que proporciona soporte estructural.

Por lo tanto, puede medir varios metros cuadrados y pesar hasta 8000 kg o más. Los macromódulos se pre-ensamblan en la planta y luego se transportan a la ubicación del cliente.

La principal diferencia con los módulos tradicionales es que los macromódulos llegan listos para instalar sin requerir ningún ensamblaje en campo, reduciendo tiempos de ejecución de los proyectos.

Pared de horno hecha con macromódulos

Aplicaciones en la industria

Industria siderúrgica

La industria siderúrgica es uno de los principales usuarios de los macromódulos de fibra cerámica debido a la necesidad de revestir el interior de los altos hornos utilizados para la producción de acero y hierro con materiales refractarios.

Los macromódulos permiten reemplazar rápidamente secciones dañadas o desgastadas del revestimiento, como puertas, cubiertas o paredes laterales del horno, minimizando así los tiempos de parada y manteniendo la productividad con interrupciones mínimas.

Muchas acerías mantienen macromódulos de repuesto para las secciones más propensas al desgaste, lo que permite reemplazar módulos específicos cuando se detectan daños, en lugar de tener que reparar todo el revestimiento.

Se estima que el uso de macromódulos en la industria siderúrgica ha reducido los tiempos de parada en hasta un 70%, generando ahorros significativos en productividad.

Usos en fundición

En la industria del metal, sirven como revestimiento interno de los hornos de fundición y otras partes del sistema expuestas a metal fundido a alta temperatura.

Otros usos comunes incluyen aplicaciones  en  canales de distribución del metal fundido, tolvas, hornos de tratamiento térmico y cubiertas de escorias. En todos estos casos, los macromódulos facilitan el mantenimiento y reducen las paradas de producción.

Industria del vidrio

En esta industria se pueden manejar temperaturas de hasta 3000°F (1650°C). Para conservar el calor y prolongar la vida útil de estos hornos, se utiliza revertimiento de fibra cerámica en su interior. 

Los macromódulos desempeñan un papel fundamental al permitir reemplazar secciones del aislamiento que han sufrido deterioro sin necesidad de apagar el horno durante semanas. Esta práctica evita pérdidas de producción y ahorra energía, al eliminar la necesidad de enfriar y recalentar toda la unidad.

Petroquímica y generación de energía

En estos procesos se involucran temperaturas superiores a los 2200°F (1200°C). Los macromódulos se emplean tanto en las paredes laterales como en las estructuras internar removibles.

Las plantas de generación eléctrica también se benefician de los macromódulos, principalmente en las paredes de las calderas y en los sistemas de post-combustión, además de servir en la protección térmica de las turbinas de gas en las unidades de ciclo combinado

Composición y propiedades

En cuanto a la composición y propiedades térmicas, los macromódulos utilizan los mismos tipos de fibra cerámica presentes en mantas y módulos tradicionales:

  • Fibras de baja biopersistencia. Llamada también fibra soluble, es una solución ecológica compuesta de calcio, sílice y magnesio. Esta puede soportar temperaturas de 2200°F (1200°C).
  • Fibras de fibra cerámica refractaria. Compuestas principalmente por óxido de aluminio y sílice. Ofrecen un aislamiento de excelente calidad con baja conductividad térmica y resistencia a temperaturas de hasta 2300⁰F (1260⁰C). Al adicionarle contenido de zirconia, puede alcanzar los 2600°F (1425°C).
  • Fibra policristalina (PCW). Siendo una solución ultra-resistente, puede soportar temperaturas de hasta 3000°F (1650°C). Aunque tienen un costo más elevado, ofrecen una durabilidad máxima.

La estructura de soporte donde se montan las fibras suele ser de metal expandido o perforado, lo que  proporciona resistencia con un peso menor que una placa sólida de acero. El metal también permite anclar fácilmente el macromódulo a la estructura del equipo.

Macromódulo con estructura curva

Análisis de costo-beneficio

Si bien el costo inicial de los macromódulos es superior al de módulos tradicionales, este mayor desembolso se compensa ampliamente por los ahorros en varios aspectos:

  • Mano de obra: prácticamente se elimina al recibir las piezas ya ensambladas.
  • Tiempos de parada: se reducen al mínimo cuando se requiere reparar o reemplazar secciones del aislamiento.
  • Eficiencia: se maximiza al evitar interrupciones en la producción.
  • Materiales: se reducen debido a la economía de escala al producir piezas grandes.
  • Extensión de vida útil: se logra al poder reemplazar selectivamente secciones dañadas.

Aunque los costos de transporte y manipulación de los macromódulos son más elevados, los ahorros en tiempos de inactividad y gastos laborales compensan ampliamente esta diferencia.

Conclusión

Los macromódulos de fibra cerámica representan una solución superior para el aislamiento refractario en aplicaciones de alta temperatura en numerosas industrias.

Al proporcionar piezas pré-ensambladas listas para instalar de manera rápida, reducen drásticamente los costos de mano de obra, los tiempos de inactividad y las ineficiencias operativas, generando retornos de inversión altamente atractivos.

Con los crecientes requerimientos de los procesos industriales actuales, esperamos ver una adopción en fuerte aumento de esta tecnología de vanguardia como solución ideal cuando se requieren protecciones térmicas de instalación rápida, máxima durabilidad y facilidad de mantenimiento.

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