Ar falso no forno rotativo: vedações e impacto no consumo
O ar falso no forno rotativo é o ar frio do ambiente responsável por entrar no sistema pelas folgas entre o cilindro, que gira, e as partes fixas do equipamento.
Essa entrada de ar aumenta a quantidade de gases que precisa ser movimentada pelo sistema e pode elevar o consumo de combustível e de energia elétrica do exaustor, além de reduzir a produção.
A correção passa pelo controle das vedações instaladas na entrada e na saída do forno. Por isso, acompanhe mais detalhes com a AGICO Cimento agora!
Por que o forno rotativo puxa ar de fora?
O forno trabalha com pressão negativa, mantida pelo exaustor principal, essa condição faz com que o ar externo seja puxado para dentro sempre que existe uma folga sem vedação adequada.
Algum espaço entre as partes é necessário porque o cilindro gira continuamente e precisa se movimentar em relação às estruturas fixas.
Na entrada, existe a câmara de fumaça;
Na saída, fica a capota de descarga.
As vedações precisam acompanhar esse movimento sem impedir a rotação.
Os principais pontos que devem ser acompanhados são:
vedação de entrada do forno;
vedação de saída;
portas de inspeção;
juntas dos dutos no pré-aquecedor.
A Indian Cement Review destaca esses pontos como regiões importantes para o controle da entrada de ar falso. A publicação também relaciona a redução desse vazamento ao aumento da eficiência energética do processo.
Para entender o funcionamento desse equipamento, consulte a página sobre forno rotativo para cimento da AGICO Cimento.
Quanto o ar falso custa na operação?
O ar falso pesa em três frentes da operação: combustível, eletricidade e capacidade de produção. O impacto acontece porque o ar que entra pelas folgas também precisa ser movimentado e, em determinadas regiões do processo, aquecido.
Frente | O que acontece? | Número de referência |
Combustível | O ar frio precisa ser aquecido até aproximadamente 1.200 °C a 1.400 °C | A correção das vedações pode reduzir o consumo em 5,5 a 10 kcal/kg de clínquer, cerca de 0,4% do combustível total |
Eletricidade | O aumento do volume de gases exige mais trabalho do exaustor | Um aumento de 5% no volume de gás pode elevar a potência do exaustor em até 15%; eliminar o ar falso nas vedações pode economizar 0,2 a 0,3 kWh/t de clínquer |
Produção | O exaustor pode atingir seu limite de operação antes que o forno alcance sua capacidade máxima | Em determinadas condições, a entrada de ar falso pode levar a uma redução de até 5% na produção de clínquer |
O dado de aproximadamente 0,4% do combustível total é apresentado no ENERGY STAR Guide for the Cement Industry, de Worrell, Kermeli e Galitsky, publicado em 2013.
Os números relacionados à potência do exaustor e à redução da produção vêm da Green Cemtech, conforme a fonte indicada no material técnico.
Além do impacto sobre o consumo de combustível forno e a energia elétrica, o vazamento pode espalhar pó e cinza pela área de trabalho.
Quais sã os tipos de vedação do forno rotativo
A vedação do forno rotativo precisa fechar a folga sem impedir o movimento do cilindro e acompanhar as mudanças de posição causadas pela dilatação e pela excentricidade da carcaça.
Existem diferentes sistemas para cumprir essa função. A escolha depende das características do equipamento e das condições em que a vedação será utilizada.
Tipo | Como funciona | Observação |
Escamas de peixe | Utiliza três camadas formadas por uma placa de proteção, escamas de aço resistente ao calor e um painel flexível de carbono-silício-alumínio | Acompanha o movimento do forno e é o tipo mais adotado |
Bloco de grafite | Utiliza blocos autolubrificantes que pressionam a carcaça no sentido radial ou axial | O contato ajuda a fechar a passagem de ar |
Labiríntica | Utiliza defletores anulares que ficam entrelaçados entre si | Pode ser combinada com outro sistema para criar uma barreira dupla |
Também existem vedações cilíndricas, pneumáticas, mecânicas por mola e sistemas com defletores.
Vedação sob medida para o forno
A AGICO Cimento projeta sistemas de vedação flexíveis com materiais não metálicos e placas de liga resistente a calor e desgaste, conforme as informações apresentadas pela empresa.
Segundo dados informados pela própria AGICO, o sistema pode proporcionar cerca de +200 Pa de sucção e +100 °C na câmara de fumaça.
Para conhecer as opções disponíveis, consulte as peças para forno rotativo de cimento.
FAQ
1. O que acontece se a vedação do forno rotativo estiver desgastada?
O desgaste aumenta as folgas por onde o ar externo pode entrar. Isso pode elevar o volume de gases movimentado pelo exaustor e afetar o consumo de energia e combustível.
2. A entrada de ar falso pode ser identificada visualmente?
Alguns sinais podem indicar problemas nas vedações, como passagem de pó, entrada de ar em pontos específicos e desgaste aparente. A medição de O₂ ajuda a confirmar a infiltração e localizar a região afetada.
3. Quando uma vedação do forno rotativo precisa ser substituída?
A substituição deve ser avaliada quando o sistema deixa de controlar adequadamente a passagem de ar ou apresenta desgaste que compromete seu funcionamento. A inspeção do conjunto define a necessidade de intervenção.
4. A vedação interfere na temperatura do forno?
Sim. A entrada de ar frio altera as condições dos gases que circulam pelo sistema e aumenta a quantidade de material que precisa ser aquecido ou movimentado.
5. Como escolher o tipo de vedação para um forno rotativo?
A escolha deve considerar o espaço disponível, o movimento da carcaça, a dilatação durante a operação e as condições de temperatura e desgaste da região onde a vedação será instalada.
