La misura accurata della portata della calce rappresenta un elemento chiave nei processi metallurgici basati su forni elettrici ad arco (EAF). La calce svolge una funzione essenziale nella gestione del bagno di acciaio liquido, contribuendo alla formazione della scoria, alla protezione del rivestimento refrattario e alla stabilità operativa del forno. Per garantire continuità e sicurezza al processo, è indispensabile monitorare il flusso di calce in modo preciso e in tempo reale, evitando sovradosaggi, carenze o oscillazioni non controllate.
Come si misura la portata della calce
Uno dei principali ostacoli alla misura deriva dall’elevata variabilità del materiale. La calce proviene da estrazioni differenti e presenta una granulometria estremamente eterogenea, che può variare dalla polvere fine fino a elementi di ghiaia con diametri di 2–3 cm. Questa disomogeneità comporta flussi non regolari e densità variabili, rendendo complessa l’applicazione di strumenti tradizionali di misura.
Per rispondere a queste esigenze Ital Control Meters ha installato in diversi stabilimenti di una nota azienda siderurgica i misuratori di portata a microonde Dyna M-flow (MF3000) in configurazioni diverse a seconda della sezione dell’impianto:
- nel trasporto pneumatico sono stati posizionati due strumenti a valle di dieci tratti rettilinei inclinati a 45° dall’alto verso il basso, soluzione che permette di minimizzare il rumore di fondo generato dalla tubazione e di stabilizzare il profilo del flusso solido.
- nel tratto di caduta libera, dopo una serie di test, la posizione più efficace è risultata immediatamente al di sotto della coclea, dove il moto del materiale è più regolare e rappresentativo della portata reale.
Principio di misura del misuratore Dyna M-flow
Il cuore tecnologico di Dyna M-flow si basa su un avanzato sistema di rilevazione a microonde. Il sensore viene installato a filo all’interno della tubazione mediante un attacco saldato. Una volta posizionato, genera un campo a microonde all’interno del condotto. Ogni particella in movimento che attraversa il campo elettromagnetico provoca una variazione in ampiezza e frequenza del segnale riflesso, dalla quale il sistema calcola sia la velocità di passaggio sia la quantità di materiale.
Le particelle non in movimento, come eventuali accumuli di polvere sulle pareti, non influenzano la misura. Questo rende il principio di misura particolarmente stabile, anche in ambienti difficili.
La tecnologia Dyna M-flow è unica per diverse ragioni:
- il sensore lavora senza contatto e non richiede manutenzione
- è semplice da installare e si presta anche alla retrofitting
- non è influenzato da variazioni di temperatura, umidità o cariche elettrostatiche del materiale
- può raggiungere accuratezze fino all’1%, a seconda delle caratteristiche del materiale
- funziona con materiali sfusi di granulometria compresa tra circa 1 nm e 20 mm
- può operare in tubazioni metalliche o schermate fino a un diametro massimo di 300 mm, coprendo range di portata da pochi kg/h fino a diverse tonnellate/ora in fase diluita.
Risultati ottenuti e benefici operativi
L’introduzione dei sistemi Dyna M-flow ha consentito di ottenere un monitoraggio continuo, stabile e altamente affidabile del dosaggio di calce. Il controllo accurato del flusso permette di mantenere costante la copertura sulla superficie dell’acciaio liquido, prevenendo criticità operative come la rottura della siviera o potenziali sversamenti di metallo fuso. Questo si traduce in una maggiore sicurezza, in una migliore qualità del processo e in una riduzione degli scarti dovuti a condizioni di processo non ottimali.
La tecnologia Dyna M-flow si dimostra quindi una soluzione altamente efficace per la misura di materiali sfusi con granulometria variabile e dinamiche complesse, supportando concretamente l’ottimizzazione dei processi EAF attraverso maggiore affidabilità, continuità operativa e controllo di processo avanzato.
