Isolamento Termico dei Forni a Rulli per l Industria Ceramica 7 SEM-REF A.Boschi C. Capuozzo Ufficio Tecnico Thermal Ceramics Italiana www.morganadvancedmaterials.com
Indice Thermal Ceramics Prodotti per l industria ceramica Isolamento Termico di un Forno a Rulli Analisi Energetiche Conclusioni 2
Morgan Thermal Ceramics Morgan Thermal Ceramics, divisione del gruppo multinazionale, è un azienda specializzata nella produzione di materiali isolanti e refrattari per l industria. La capillare presenza in tutti i principali mercati mondiali con più di 50 uffici e 32 stabilimenti produttivi, la qualità dei prodotti e la capacità di offrire soluzioni ingegnerizzate ha permesso alla Thermal Ceramics di raggiungere una posizione leader in molteplici settori come l Industria Ceramica, Iron&Steel, Alluminio, Petrolchimica e Power Generation. Power Gen Ceramica & Vetro Alluminio Cemento I&S OEM Non Ferrosi Petrolchimica Fire Protection 3
Prodotti per l Industria Ceramica Morgan Thermal Ceramics offre soluzioni ingegnerizzate per l isolamento termico delle principali tipologie di forni utilizzati nell industria ceramica, come: Forni a Tunnel Forni a Rulli Forni Shuttle La nostra gamma di prodotti per l industria ceramica comprende: Mattoni Isolanti Fibre Calcestruzzi Microporoso 4
Mattoni Isolanti Principali caratteristiche: Morgan Thermal Ceramics è il primo produttore mondiale di mattoni isolanti. Bassa conducibilità termica Basso peso specifico Elevata resistenza meccanica Basso tenore di Fe 2 O 3 Basso calore specifico Elevata porosità Applicazioni dai 1100 o C ai 1790 o C Formati Speciali: K JM" TJM Grafico non disponibile $"% #! pubblicazione 5
Calcestruzzi 7
Isolamento Termico di un Forno a Rulli Nell industria ceramica delle piastrelle, il forno a rulli rappresenta la tipologia di forni più utilizzata per le sue peculiari caratteristiche: Rapidi cicli di cottura Bassi consumi energetici Modularità Processi altamente automatizzati Dipendenza dalla geometria del prodotto Limitato ingombro trasversale I forni a rulli hanno uno sviluppo longitudinale importante e sono costituiti da unità modulari preassemblate il cui numero e tipologia varia a seconda del processo produttivo richiesto (es. monocottura, bicottura, gres porcellanato, etc.). I forni a rulli presentano una sezione trasversale rettangolare. Essi si distinguono principalemente in: forni monocanale, bicanale e, più raramente, a tre canali. 9
Isolamento Termico di un Forno a Rulli In generale, in un forno a rulli è possibile distinguere, in funzione delle temperatura di esercizio le seguenti zone termiche: Avanforno Precottura Cottura Raffreddamento Rapido Lento Uscita Temperatura 1400 C 1200 C 1000 C 800 C 600 C 400 C 200 C C Lunghezza, x 10
Isolamento Termico di un Forno a Rulli Avanforno Avanforno Precottura Cottura Raffreddamento Rapido Lento Uscita PV 045 Panello 11
Isolamento Termico di un Forno a Rulli Precottura Raffreddamento Avanforno Precottura Cottura Rapido Lento Uscita Cordierite Calcestruzzo VLW PV 045 12
Isolamento Termico di un Forno a Rulli Cottura Raffreddamento Avanforno Precottura Cottura Rapido Lento Uscita Cordierite Calcestruzzo VLW Microporoso PV 045 13
Isolamento Termico di un Forno a Rulli Raffreddamento Rapido Raffreddamento Avanforno Precottura Cottura Rapido Lento Uscita Cordierite Calcestruzzo VLW PV 045 14
Isolamento Termico di un Forno a Rulli Raffreddamento Lento Avanforno Precottura Cottura Raffreddamento Rapido Lento Uscita PV 045 Panello 15
Isolamento Termico di un Forno a Rulli Uscita Avanforno Precottura Cottura Raffreddamento Rapido Lento Uscita 16
Analisi Energetiche Bilancio Energetico di un Forno a Rulli &(% &( *$# %,'& #"*&#" ),+ Calcolo delle perdite energetiche: Esempio Dati: Produzione: Gres tecnico porcellanato Dimensioni: Lunghezza: 98,7 m Larghezza max: 3,2 m Altezza max: 1,4 m Unità Modulari: 47 Avanforno: 6 Precottura: 12 Cottura: 11 Raffreddamento Rapido: 3 Raffreddamento Lento: 9 Uscita: 6 Temperatura max: 1250 C 17
Analisi Energetiche Profilo di Temperatura del ciclo di cottura Temperatura 1400 C 1200 C 1000 C 800 C 600 C 400 C 200 C Calcolo delle perdite energetiche C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 Lunghezza Definizione del rivestimento per: - Pareti - Volta - Suola Calcolo Termico Morgan Thermal Ceramics Best Competitor 18
Analisi Energetiche Risultati 1.200 W/m² Confronto Perdite Volta 700 W/m² Confronto Perdite Pareti 1.000 W/m² 600 W/m² 500 W/m² 800 W/m² 400 W/m² 600 W/m² 400 W/m² Riduzione delle perdite fino al 21% Riduzione delle perdite fino al 20% 300 W/m² 200 W/m² 200 W/m² 100 W/m² 0 W/m² Volta Thermal Volta Competitor 0 W/m² Pareti Thermal Pareti Competitor 700 W/m² Confronto Perdite Suola 600 W/m² 500 W/m² 400 W/m² Suola Thermal 300 W/m² 200 W/m² 100 W/m² Riduzione delle perdite fino al 10% grazie ai soli mattoni JM" Suola Competitor 0 W/m² 19
Conclusioni Per tutte le unità modulari si registra una significativa riduzione dei flussi termici sia attraverso le pareti che attraverso la volta e la suola. Complessivamente si registra una riduzione delle perdite energetiche superiore al 12 %. Riduzioni più significative si registrano per forni a doppia e tripla camera. Riduzione dei costi associati e delle emissioni inquinanti non trascurabile. A parità di performance termiche, la scelta dei materiali Morgan Thermal Ceramics consente una riduzione degli ingombri e, conseguentemente, un aumento della capacità produttiva dell impianto. La sola scelta di mattoni isolanti JM" produce una riduzione dei consumi energetici superiore al 10%. La qualità del materiale isolante è un aspetto da non sottovalutare nella scelta del rivestimento di un forno industriale. 20
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