Análisis del régimen de presión en la cocción de hornos túnel Brictec

Durante la cocción en hornos túnel, la racionalidad del régimen de presión tiene un impacto significativo en los resultados del proceso. El régimen de presión del horno se refiere a la distribución del presión estática a lo largo del horno. Al graficar los datos de presión de diferentes posiciones de vagonetas se obtiene la “curva de presión”.

El régimen de presión determina directamente el flujo de gases dentro del horno, lo cual influye en:
1. El intercambio de calor dentro del horno;
2. La cantidad de aire para la combustión y los gases de escape;
3. La uniformidad en la distribución de presión y temperatura.

I. Formación del régimen de presión
La distribución de la presión en el horno es resultado de la interacción de varios flujos de aire:
1. Zona de enfriamiento: entra una gran cantidad de aire frío, mientras se extrae aire caliente.
2. Zona de cocción: la combustión del combustible genera gases; la adición de aire primario y combustible atomizado eleva la presión por encima de la atmosférica, formando presión positiva.
3. Zona de precalentamiento: gran cantidad de gases y vapor de agua son expulsados por el ventilador extractor. La presión es menor que la atmosférica, formando presión negativa.
En la transición de presión positiva a negativa existe una interfaz donde la presión interna del horno es igual a la atmosférica. Esto se denomina plano de presión cero (o punto/cota cero).
(1) Antes del plano de presión cero (zona de precalentamiento) → Zona de presión negativa, facilita la evacuación de gases y vapor, pero puede provocar la entrada de aire frío, estratificación térmica y aumento de la diferencia de temperatura.
(2) Después del plano de presión cero (zona de cocción) → Zona de presión positiva, evita la entrada de aire frío y mantiene una temperatura estable y uniforme.

II. Control del punto de presión cero
En la operación práctica, la mayoría de los hornos túnel mantienen la zona de cocción bajo ligera presión positiva, y sitúan el plano de presión cero en:
1. La parte media de la zona de cocción;
2. O alrededor de 1/3 de las filas de alimentación de carbón hacia la zona de aislamiento;
3. O ligeramente detrás de esta posición.
De este modo, los gases calientes llenan uniformemente toda la carga de ladrillos, asegurando un calentamiento y aislamiento homogéneo a alta temperatura.

III. Puntos clave en el control de la presión positiva
1. Ventajas de una presión positiva moderada: atmósfera estable, temperatura uniforme, evita la entrada de aire frío.
2. Riesgos de una presión positiva excesiva: fuga significativa de gases calientes → aumento de pérdidas térmicas;
3. Si el sellado inferior de la vagoneta no es adecuado → los gases calientes descienden, lo que puede causar:
(1) Deformación y daños en las faldas de las vagonetas;
(2) Desgaste de los canales de sellado con arena;
(3) Evaporación del lubricante de los rodamientos y daño de los mismos;
(4) Empeoramiento del entorno de trabajo.
Por lo tanto, en la operación de hornos túnel no se debe aplicar una presión positiva excesiva, sino mantener solamente una ligera presión positiva.