Análisis de la gestión de presión positiva y negativa en el proceso de sinterización en hornos túnel

1. Presión dentro del horno
En la producción de ladrillos cerámicos sinterizados en hornos túnel, la presión interna es un parámetro clave que afecta la eficiencia térmica, la calidad del producto y la seguridad operativa. El estado de presión se divide principalmente en dos modos: cocción a presión positiva y cocción a presión negativa. Bajo cada modo, el flujo de aire, la distribución de temperatura, el control de la atmósfera y el consumo energético presentan diferencias significativas.
La elección adecuada y el control estable del estado de presión son tareas fundamentales en la gestión térmica del horno túnel.

2. Cocción a presión positiva
(1) Definición: Cuando la presión dentro del horno es mayor que la presión atmosférica externa, se denomina cocción a presión positiva.
(2) Características y ventajas
• Se forma un flujo de aire del interior hacia el exterior del horno, logrando una distribución uniforme del calor;
• El movimiento de los gases suele ser de arriba hacia abajo, lo que ayuda a mantener estable la temperatura y la atmósfera del horno;
• En ciertas etapas de alta temperatura, la presión positiva ayuda a evitar la entrada de aire frío, reduciendo fluctuaciones térmicas;
• Es beneficioso para productos que requieren una atmósfera oxidante estable.
(3) Riesgos y limitaciones
• Si el combustible y el aire no se mezclan uniformemente, pueden formarse zonas locales de alta presión, aumentando el riesgo de explosión o salida de llamas;
• Una presión positiva excesiva puede provocar fugas de gases calientes, elevando la temperatura del taller y afectando el ambiente de trabajo;
• Requiere una alta hermeticidad, de lo contrario se producen pérdidas de energía y riesgos de seguridad.
(4) Puntos de control
• La presión positiva debe mantenerse dentro de un rango seguro (p. ej., +1 a +3 Pa, según el tipo de horno);
• Debe controlarse en coordinación con los sistemas de combustión y ventilación, evitando fluctuaciones bruscas de presión;
• Las puertas del horno y los orificios de inspección deben estar bien sellados para evitar fugas de gases calientes.

3. Cocción a presión negativa
(1) Definición: Cuando la presión dentro del horno es menor que la presión atmosférica externa, se denomina cocción a presión negativa.
(2) Características y ventajas
• El flujo de aire se dirige del exterior al interior, reduciendo el riesgo de sobrepresión local y salida de llamas;
• Disminuye la fuga de gases calientes, contribuyendo a mantener temperaturas más bajas en la zona de trabajo;
• Puede reducir el consumo energético, especialmente cuando se optimiza la recuperación de calor y el tratamiento de gases residuales;
• El aire exterior entrante puede diluir parcialmente los gases calientes, reduciendo la carga térmica de los equipos.
(3) Riesgos y limitaciones
• Un exceso de presión negativa permite una gran entrada de aire frío, provocando fluctuaciones térmicas y pérdida de eficiencia;
• La atmósfera dentro del horno puede volverse deficitaria en oxígeno, afectando la combustión y la calidad de sinterización (en especial para productos que requieren atmósfera oxidante);
• En climas húmedos o temporadas de lluvia, el aire húmedo entrante puede causar rehumedecimiento del ladrillo.
(4) Puntos de control
• La presión negativa debe mantenerse estable (p. ej., -1 a -3 Pa, según los requisitos del proceso);
• Evitar permanecer largo tiempo en presión negativa profunda para prevenir la entrada masiva de aire frío;
• En condiciones de alta humedad, combinar control de ventilación y deshumidificación para evitar rehumedecimiento.

4. Análisis comparativo entre presión positiva y negativa

5. Recomendaciones y selección de aplicación
(1) Para productos de alta calidad que requieren atmósfera oxidante estable, se recomienda cocción a presión positiva, junto con sistemas de control de presión precisos;
(2) Para condiciones donde la prioridad es el ahorro energético y menor carga térmica, puede emplearse cocción a presión negativa, siempre que se controlen los riesgos de deficiencia de oxígeno y humedad;
(3) En hornos túnel largos, se suele aplicar un control por etapas: ligera presión negativa en el pre-calentamiento, ligera presión positiva en la zona de cocción, y presión negativa en la zona de enfriamiento, equilibrando calidad y eficiencia;
(4) Tanto en presión positiva como negativa, es esencial un sistema de gestión en bucle cerrado que integre hermeticidad del horno, control de ventiladores y regulación de quemadores.