Homogeneización del carbón

La homogeneización del carbón se refiere al proceso de mezclar carbón para reducir la varianza del producto suministrado. Este proceso de homogeneización se realiza durante la operación de almacenamiento de carbón. Aunque los términos mezcla y homogeneización se usan a menudo indistintamente, existen diferencias, como muestran las definiciones. La diferencia más notable es que la mezcla se refiere a apilar carbón de diferentes fuentes juntas en una pila . ^{[ 1 ]} El montón recuperado tendría entonces típicamente una calidad de salida promedio ponderada de las fuentes de entrada. En cambio, la homogeneización se centra en reducir la varianza de una sola fuente. Una operación de mezcla causará cierta homogeneización.

A nivel mundial, la industria utiliza materiales a granel, como el carbón, como fuente de energía o como materia prima para los procesos de producción. Se requieren instalaciones de almacenamiento intermedio (por ejemplo, depósitos ) para desacoplar el suministro (discontinuo) de materias primas del proceso de producción (continuo). Pueden producirse grandes fluctuaciones en la calidad de las propiedades de los materiales debido al origen geográfico de las materias primas. Esto significa que los procesos que utilizan estas materias primas deben lidiar con estas fluctuaciones para producir productos con una calidad constante. Las fluctuaciones pueden abordarse de dos maneras:

1. Adaptar el proceso para que pueda gestionar las fluctuaciones de calidad de la materia prima.
2. Adaptación de la materia prima a los requisitos del proceso: mejora.

La mejora se define como el logro de una calidad más constante a lo largo del flujo de material, donde la calidad media no puede verse influenciada, pero sí la frecuencia y la amplitud de las fluctuaciones en torno al valor medio.

La homogeneización tiene como objetivo mejorar la materia prima para lograr una composición uniforme del producto que se está homogeneizando. En la homogeneización del carbón, el objetivo principal es reducir la varianza ^{[ 4 ]} de la calidad del producto suministrado (en comparación con la varianza en la calidad de las diferentes fuentes de suministro). Esto es necesario para garantizar una calidad consistente (u homogénea ), así como un valor calorífico constante del carbón. ^{[ 5 ]} La homogeneización se puede utilizar en las minas de carbón para obtener un producto de mejor calidad general a partir de una reserva. Por lo tanto, puede formar parte integral del sistema de gestión de calidad en las minas de carbón. ^{[ 5 ]} Cuando se procesa carbón por más de un proveedor, como centrales eléctricas y plantas de calor, la homogeneización del carbón puede ser una buena estrategia para procesar el carbón y obtener la mejor calidad aceptable. La homogeneización del carbón podría aplicarse siempre que se necesite una calidad consistente y se suministren o extraigan múltiples fuentes de diferentes calidades.

Normalmente, la apiladora deposita una gran cantidad de capas delgadas sobre el acopio. Apilar las capas unas sobre otras garantiza que la variabilidad en la calidad del carbón se reduzca una vez que se recupera en una sección transversal vertical. Después de apilar el carbón en capas horizontales, se recupera en secciones verticales. Al determinar la desviación estándar de la calidad de cada sección, la desviación estándar resultante es mucho menor que la del acopio no homogeneizado.

En forma simplificada, la efectividad del proceso de homogeneización está representada por E, el efecto de homogeneización:

${\displaystyle E=\sigma _{in}/\sigma _{out}}$(donde σ es la desviación estándar ).

En la práctica, la variación en el espesor de las capas de acopio, el tipo de apilamiento y los diferentes métodos de recuperación hacen que las fórmulas anteriores sean de poca utilidad. Por lo tanto, en la práctica, el efecto de homogeneización E se calcula de la siguiente manera:

${\displaystyle E=k{\sqrt {n}}}$, k suele variar entre 0,5 y 0,7. (donde n es el número de capas y k es una constante que se determina para cada operación de acopio)

Los diferentes tipos de apilamiento influirán en k. ^{[ 6 ]}

• Mezcla de carbón
• Manipulación de materiales a granel
• Reservas
• Apilador
• Recuperador
• Diferencia
• Calor de combustión