Estructura del Horno de Túnel y Consumo de Energía
一、Aislamiento del Horno y Consumo de Energía
El combustible, la electricidad y la mano de obra son los tres costos principales en el proceso de producción de productos sinterizados. Sin embargo, el desperdicio de combustible ocurre fácilmente debido a una construcción inadecuada y un mal manejo. Por lo tanto, reducir el consumo de energía se convierte en un objetivo a largo plazo para la línea de producción de ladrillos sinterizados.

El rendimiento de aislamiento del horno es crucial para reducir el consumo de energía. Cuando el horno opera a alta temperatura todo el tiempo, aproximadamente el 30% - 40% del calor es absorbido y disipado por el cuerpo del horno. A medida que el precio del combustible sigue aumentando, mejorar el aislamiento del horno es cada vez más importante.

El cuerpo del horno consta de dos partes: la pared y el techo. La pared externa, que está expuesta a la atmósfera, generalmente requiere tener algodón aislante con un grosor de 6 a 10 cm para minimizar la pérdida de calor. La mayor parte de la pérdida de calor proviene de la disipación de calor en el techo del horno, por lo que el aislamiento del techo es más importante. Además de usar algodón aislante en el ladrillo de arco refractario, se deben agregar materiales como perlita y otros para mejorar aún más la función de aislamiento y reducir la pérdida de calor.

Materiales comunes como la fibra de aluminosilicato, la lana de roca, la perlita y el ladrillo aislante liviano, se caracterizan por un buen rendimiento de aislamiento. Los hornos con material aislante pueden reducir el consumo de energía en más de 50 kcal por kilogramo de producto en comparación con aquellos sin aislamiento.

La norma nacional estipula que el aumento de temperatura de la pared exterior no debe exceder los 15℃ y el techo del horno no debe superar los 25℃. Cuando un horno cumple con este estándar, su consumo de energía puede reducirse significativamente. Evidentemente, es necesario contar con un material de buen rendimiento aislante para lograr este rendimiento. Por ejemplo, un horno de túnel de 4,6 m requiere una inversión adicional de más de 100,000 yuanes.

二、Aislamiento del Carro del Horno y Consumo de Energía
La disipación de calor del carro del horno es también otra forma de pérdida de calor. La temperatura en la parte inferior de muchos carros de horno alcanza los 300℃, lo cual no solo causa una grave pérdida de calor, sino que también daña fácilmente el rodamiento. Los principales factores que afectan la disipación de calor del carro del horno son el rendimiento de aislamiento del material de construcción del carro y el rendimiento de sellado en la superficie de contacto entre carros adyacentes. Un carro de horno bien diseñado debe tener lana aislante, perlita y ladrillo aislante liviano en su base, seguido de una capa de ladrillo refractario. Además, se debe aplicar un sellado de dos etapas con lana aislante en la unión para reducir eficazmente la transferencia de calor.

三、Sellado de Arena del Carro del Horno y Consumo de Energía

El mal rendimiento del sellado de arena no solo provoca pérdida de calor, sino que también causa una perturbación en el flujo de aire dentro del horno, lo que es una de las principales causas de los ladrillos sin cocer. El aire frío que ingresa a través del sellado de arena afecta directamente a los ladrillos verdes en ambos lados del carro del horno. Sin embargo, la temperatura en ambos lados ya es más baja que en el centro debido a la absorción de calor por la pared del horno, y con la entrada adicional de aire frío, la temperatura disminuye aún más, lo que lleva a casos de ladrillos sin cocer.

四、Ventilación del Horno de Túnel y Consumo de Energía
La combustión del combustible requiere suficiente oxígeno, que es el agente de combustión para la quema del material. Se requieren aproximadamente 30 m³ - 40 m³ de aire para la combustión de un kilogramo de carbono puro. Aunque el aire que ingresa al horno se forma mediante un ventilador de extracción de humo, el tamaño del área de sección transversal del conducto de ventilación es clave para garantizar un flujo de aire suficiente. Sin un flujo de aire adecuado, el combustible no puede combustionar completamente. En condiciones óptimas de oxígeno, un kilogramo de carbono puro puede producir 8,500 kcal de calor y liberar dióxido de carbono. Sin embargo, en condiciones de escasez de oxígeno, el combustible solo puede producir 1,700 kcal de calor, con el carbono que no se oxida completamente convirtiéndose en monóxido de carbono (gas de carbón) y siendo

Basado en la información proporcionada anteriormente, 10,000 ladrillos requieren aproximadamente 1.1 toneladas de carbono puro. Un horno de túnel que produce 200,000 ladrillos estándar por día tiene una producción horaria de aproximadamente 8,000 ladrillos, lo que requiere aproximadamente 0.88 toneladas (880 kg) de carbono puro. El conducto de ventilación necesita suministrar 35,200 m³ de aire por hora; asumiendo una velocidad del aire de 8 m/s, el área del conducto debería ser de aproximadamente 1.22 m². Sin embargo, el área de sección transversal del conducto de ventilación debería ser 1.5 veces mayor que el área calculada porque el carbón interno y externo utilizado para la cocción de ladrillos está compuesto de carbono puro, el cual tiene un alto contenido de cenizas y un bajo valor calórico. Por lo tanto, el oxígeno requerido es significativamente mayor que la cantidad consumida durante la combustión de carbono puro.

五、Aislamiento del Horno y Secado de Ladrillos Verdes

El calor para secar los ladrillos proviene del humo y del calor residual del horno. El calor residual se genera durante el proceso de enfriamiento de los ladrillos verdes. Un horno bien aislado no solo minimiza la pérdida de calor durante el proceso de cocción, sino que también extrae calor de la sección de enfriamiento y lo alimenta a la cámara de secado, asegurando que la cámara tenga suficiente calor para secar los ladrillos.

六、Longitud del Horno y Tasa de Utilización del Calor
El aumento de la longitud del horno no solo incrementa la producción y la calidad del producto, sino que también mejora la tasa de utilización del calor. Al aumentar la longitud, se prolonga el tiempo de cocción, logrando una cocción a baja temperatura y durante un tiempo prolongado. Extender el tiempo de aislamiento de los ladrillos a temperaturas relativamente más bajas ayuda a equilibrar la temperatura del horno, mejorando la resistencia del producto y reduciendo la cantidad de ladrillos sin cocer, además de permitir un aumento en la velocidad de carga, lo que a su vez incrementa la producción. Más importante aún, al extender la longitud del horno, es posible extraer completamente el calor residual de la zona de enfriamiento de los ladrillos y enviarlo al horno de secado para el secado de ladrillos. Si el horno es demasiado corto, la temperatura de los ladrillos que salen del horno permanece alta, lo que lleva a un desperdicio significativo de calor. Por lo tanto, es esencial aumentar adecuadamente la longitud de la cocción.

七、Producción y Consumo de Energía
El calor absorbido se determina por el tiempo y no por la producción. A lo largo del año, el horno consume una cantidad fija de calor cada día; por lo tanto, aumentar la producción diaria es la estrategia más efectiva para reducir el consumo de energía. Aumentar el volumen de ventilación para facilitar la combustión del combustible es una condición esencial para lograr una mayor producción, lo que también es una buena manera de reducir el consumo de energía por ladrillo.