Actualización del monitoreo de procesos en la industria del acero: Guía de integración de transmisores de presión y diferencial de silicio monocristalino Nexisense

La industria siderúrgica china continúa innovando en altos hornos de gran capacidad, convertidores inteligentes, laminación de precisión y tecnologías verdes como recuperación de calor y presión residual, y despolvo en seco. La monitorización en tiempo real y precisa de los parámetros del proceso es clave para garantizar la estabilidad del horno, mejorar la recuperación de gas, optimizar el control hidráulico y reducir el consumo energético. Los transmisores de presión y diferencial, como instrumentos frontales críticos, apoyan sistemas de control en bucle cerrado para la uniformidad de carga en altos hornos, limpieza automática de filtros de polvo y control de grosor AGC de laminadoras. Nexisense se especializa en sensores industriales, y sus tres productos clave —transmisor de presión de silicio monocristalino HPM86, transmisores diferenciales HPM81/HPM82— ofrecen alta precisión, estabilidad superior, excelente adaptación ambiental y compresión flexible de rango, diseñados para integradores B2B, proveedores IIoT y empresas de ingeniería, implementados con éxito en grandes acerías.

Este artículo analiza las aplicaciones típicas, soluciones de integración y casos reales de los tres transmisores de silicio monocristalino Nexisense, desde la perspectiva de los integradores de sistemas, y proporciona guía de selección e instalación para construir redes de monitoreo adaptadas a Industria 4.0 e IIoT.

Características técnicas y adaptación a condiciones de la industria del acero

Los entornos siderúrgicos presentan altas temperaturas, presiones elevadas, polvo intenso, vibraciones fuertes y gases corrosivos, imponiendo exigencias estrictas a los transmisores: precisión ±0,075% FS, resistencia a vibraciones ≥20 g, temperatura de proceso -40 a 120℃ (con aislamiento), presión estática >70 bar, protección IP66/67.

Los tres productos Nexisense comparten elementos sensibles de silicio monocristalino y tecnología digital de compensación para garantizar mínima deriva a largo plazo, baja influencia de temperatura y alta capacidad de sobrecarga:

• HPM86: Transmisor de presión para medición absoluta o manométrica, alta precisión y estabilidad, rango flexible, aislamiento para medios a alta temperatura; aplicaciones típicas: presión en altos hornos, presión principal hidráulica en laminadoras.

• HPM81: Transmisor diferencial estándar, alta presión diferencial, excelente adaptación ambiental; aplicaciones: presión diferencial en filtros de polvo, conductos de gas, presión estática del horno.

• HPM82: Transmisor diferencial mejorado, mayor resistencia a vibraciones y facilidad de operación; aplicaciones: áreas de laminación con fuertes vibraciones y monitoreo diferencial de convertidores.

Los tres soportan 4–20 mA + HART (calibración/diagnóstico remoto), Modbus RTU/TCP (computación en el borde) y PROFIBUS PA, integrándose sin problemas en DCS nacionales (como Xinhua XC, Hollysys MACS) o sistemas internacionales (Siemens PCS 7, ABB 800xA), con MTBF >100,000 h.

Escenarios de aplicación y casos de integración

Sistema de altos hornos: Monitoreo de presión y presión diferencial

La presión del horno (1,5–2,5 bar), presión diferencial entre crisol y parte superior y presión de soplado son esenciales para evaluar la operación, controlar la carga y la liberación uniforme.

Caso: En un horno de 4500 m³ en el norte de China, se utilizó HPM86 para monitorear la presión total del horno y HPM81 para la presión diferencial del conducto y del filtro de polvo antes y después. La integración con DCS mediante HART permitió ajuste automático de la profundidad de carga y control de válvulas de liberación, manteniendo la presión del horno en ±3 kPa y aumentando la eficiencia del gas a 98,5%.

Sistemas de cokefacción y sinterización: Control de presión de gas y filtros de polvo

La presión diferencial en conductos de gas y filtros afecta la eficiencia de extracción y emisiones.

Caso: En una acería del noreste de China, se instaló HPM81 para monitorear la presión diferencial de entrada y salida de filtros, integrándose vía Modbus RTU al PLC para limpieza automática por pulsos. La presión diferencial se mantuvo entre 1,2–1,8 kPa, reduciendo el consumo de ventiladores 7–10%.

Sistemas de laminación: Monitoreo de pistolas de oxígeno y carga hidráulica

Presión de pistolas de oxígeno en convertidores y presión diferencial en recuperación de gas; sistemas hidráulicos AGC de laminadoras requieren alta resistencia a vibraciones y respuesta rápida.

Caso: En la modernización digital de una línea de laminación en caliente, HPM86 monitorizó la presión del cilindro principal hidráulico y HPM82 la presión diferencial antes y después de las válvulas servo. Los datos vía HART + Modbus TCP se enviaron al gateway de borde, soportando control predictivo de carga y control de grosor, con desviación de laminación ±15 μm y reducción de paradas no planificadas 18%.

Parámetros técnicos detallados

• Características comunes: Elemento de silicio monocristalino, precisión ±0,075% FS, estabilidad anual

  <±0,1%, ambiente="" -40="" a="" mayor="" aislamiento="" n="" flexible="" de="" rango="">10:1, operación mediante botones locales/HART.

• HPM86: Rango 0–60 bar, sobrecarga 200% FS, membrana 316L/Hastelloy, resistencia a vibración 20–50 g.

• HPM81: Rango ±0,5–100 kPa, alta presión estática 70 bar, bridas/remotas opcionales.

• HPM82: Mayor resistencia a vibraciones y EMI, protocolos de salida más completos.

Guía de selección e integración

1. Aplicación: Horno/Presión de gas → HPM86; Filtros/Horno → HPM81; Laminación hidráulica → HPM82/HPM86 reforzado.

2. Protocolos: HART para diagnóstico remoto, Modbus TCP para IIoT y mantenimiento predictivo.

3. Instalación: Evitar polvo directo/turbulencia; refrigeración/aislamiento en gas caliente; soportes antivibración; cableado apantallado y aterrizado.

4. Validación: Calibración 0/rango, prueba de ciclo HART, EMC según GB/T 17626.

5. Mantenimiento: Calibración 6–12 meses, diagnóstico integrado (deriva/sobrecarga).

Ventajas OEM y suministro en volumen

Soporte OEM, personalización de rango, interfaces, materiales y firmware (OPC UA/MQTT). ISO 9001 + cadena EDI garantiza consistencia en múltiples líneas; entrega de muestras 4–6 semanas; precios escalonados.

FAQ

1. Presión horno: HPM86, 0–3 bar, ±0,075% FS, membrana Hastelloy.

2. Diferencial en filtros de polvo: IP66/67, membrana Hastelloy, alta resistencia a vibraciones.

3. Vibración en hidráulica: ≥20–50 g, HPM82/HPM86 reforzado.

4. Compatibilidad DCS: HART/Modbus RTU/TCP, archivos DD, verificado en plataformas nacionales e internacionales.

5. Instalación conductos gas: Evitar acumulación de condensado, aislamiento/refrigeración, sellado hermético.

6. Ventajas sobre productos tradicionales: Mayor precisión, estabilidad, compresión de rango, resistencia a vibraciones, facilidad de operación.

7. Certificaciones a prueba de explosión: Ex d IIC T6 / Ex ia IIC T4, áreas con riesgo de gas.

8. Integración IIoT: Modbus TCP + gateway de borde, o HART + módulo inalámbrico, MQTT y análisis de datos.

9. OEM: 4–6 semanas, personalización de rango, interfaces, materiales, protocolos y protección.

10. Mantenimiento: 6–12 meses, alerta de deriva/sobrecarga, HART/SNMP, soporte predictivo.

Conclusión

Los tres transmisores de silicio monocristalino Nexisense —presión, diferencial estándar y diferencial reforzado— ofrecen alta precisión, estabilidad, adaptabilidad ambiental y facilidad de operación para la monitorización crítica en la industria del acero. Desde optimización de presión en altos hornos hasta control preciso hidráulico en laminadoras, eficiencia energética en filtros y recuperación de gas, se han implementado con éxito en múltiples acerías, mejorando eficiencia de procesos, confiabilidad de equipos y promoviendo la transformación verde e inteligente del sector.

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