Publicado em 26 de novembro de 2020 por Mecânica de Comunicação

Sistema de recuperação de calor na indústria cerâmica vermelha pode reduzir a emissão de GEE

Os fornos cerâmicos são classificados como intermitentes quando sua produção se dá por bateladas e não de forma contínua. Mesmo os melhores fornos para produção de cerâmica vermelha têm perdas de calor entre 30 e 60% através dos gases de exaustão. Essas perdas resultam de ineficiências de projetos e de limitações termodinâmicas em equipamentos e processos.

Podem ser feitos esforços para projetar fornos mais eficientes em termos energéticos, com melhor transferência de calor e temperaturas de exaustão mais baixas, mas as leis da termodinâmica colocam um limite inferior sobre a temperatura dos gases de exaustão. A recuperação do calor residual industrial pode ser conseguida através de numerosos métodos onde o calor pode ser reutilizado dentro do mesmo processo ou transferido para outro processo.

As formas de reutilização local de calor na indústria de cerâmica vermelha estão presentes na secagem de peças em estufas, no pré-aquecimento de uma câmara com peças que ainda serão queimadas e no pré-aquecimento do ar de combustão das fornalhas. Tais métodos para recuperar o calor podem ajudar as instalações a reduzir significativamente o consumo de combustível fóssil, bem como reduzir os custos operacionais associados e as emissões de gases poluentes.

O uso de um sistema de recuperação de calor (SRC) em um forno intermitente tipo abóbada pode contribuir com a redução do consumo de combustível durante o ciclo de queima e conseguir reduzir em algumas horas a duração do ciclo. Como consequência direta desta redução está a diminuição de emissões de gases poluentes.

Este sistema pode ser composto de um trocador de calor tipo casco-tubo que se encontra na canalização que interliga o forno à chaminé. O ar de exaustão é forçado a passar por dentro dos tubos do trocador e o ar frio para combustão passa pelo casco, desta forma ocorre a troca térmica entre o ar de exaustão e o ar de combustão.

Além disso, o SRC apresenta maior impacto na curva de queima do forno durante a fase de esquente. Já durante a fase de queima ele eleva mais rapidamente a temperatura do chão do forno. Outro ponto importante é que o sistema não altera significativamente as propriedades físicas e mecânicas dos produtos cerâmicos. Ao contrário, observa-se pequenas melhorias nos valores médios da retração linear de queima.

Portanto, o sistema possui grande potencial para recuperação de calor na indústria de cerâmica vermelha e pode ser adaptado para outros modelos de fornos existentes.

As informações acima foram extraídas da dissertação de mestrado Reaproveitamento Energético em Forno Intermitente na Indústria Cerâmica Vermelha, defendida por Nathálie Terra de Azevedo, no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental do Instituto Federal Fluminense de Macaé, sob orientação do professor Marcos Antonio Cruz Moreira e coorientação do professor Vicente de Paulo Santos de Oliveira .