Forno Túnel: O Guia Simples e Prático de Operação

 

FORNO TÚNEL
FONTE: (Texto retirado na íntegra) de MANUAL DE FORNOS EFICIENTES PARA INDÚSTRIA CERÂMICA
Programa EELA

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Forno Túnel

Os fornos cerâmicos do tipo túnel são empregados no Brasil há décadas, porém em uma proporção bastante restrita em função do alto custo de investimento e da escala de produção que ele exige (> 2 mil t/mês), muitas vezes fora da realidade das empresas. Todavia, as barreiras à construção deste tipo de forno vêm se reduzindo na medida em que suas vantagens vêm se mostrando muito atraentes em diversas situações.

O forno túnel apresenta consideráveis vantagens técnicas, econômicas e ambientais, promovendo redução na demanda de energia térmica, aumento da parcela de produto de primeira qualidade, redução do custo de mão de obra, aumento da velocidade de produção, redução das emissões, possibilidade de produção de telha, lajota ou bloco, dentre outras.

A projeção atual é de que a quantidade de fornos do tipo túnel de adequada capacidade (>2.000 t/mês) no mercado produtivo dobre nos próximos dez anos, levando em conta a existência de mais de dez fabricantes no país com considerável número de encomendas, principalmente em regiões produtivas onde o controle ambiental de emissões é mais rígido e a oferta de biomassa é mais difícil e cara, assim
como a mão de obra empregada, motivos que levam à consideração dessa alternativa.

 

 

Descrição e Operação

O forno túnel é um forno cerâmico contínuo constituído de um corpo fixo único, com comprimento variável de 50 a 120 m, e com duas paredes laterais (altura de 2 a 3 m) e um teto reto ou com abóbada interna. Em sua parte interna, o túnel é percorrido por vagonetas de produtos a serem sinterizados.

O forno pode ser dividido em 3 zonas – preaquecimento, queima e resfriamento. O produto cru entra pela extremidade da zona de preaquecimento e deixa o forno na saída oposta, na zona de resfriamento.

Na primeira zona, os produtos montados em vagonetas ou carrinhos sofrem um preaquecimento, percorrendo uma curva de temperatura até cerca de 300°C. O preaquecimento da carga crua se dá pela passagem em contracorrente dos gases de combustão vindos da queima na parte central do forno. Estes gases quentes trocam calor com a carga e vão para a chaminé, geralmente localizada sobre o teto junto da
entrada do forno (zona de preaquecimento).

Em seguida, as vagonetas entram na zona de queima, onde estão dispostos os queimadores (dispostos lateralmente ou no teto). Nessa fase, a temperatura do produto passa de 300°C para 750/900°C, conforme o tipo de argila processada. Por fim, na terceira e última zona, os produtos começam o ciclo de resfriamento até a saída do forno. Neste trecho há o insuflamento de ar frio ambiente, como também ocorre a
extração de ar quente que pode atender ao secador e/ou servir como ar de combustão na zona de queima.

Toda essa configuração, de operação contínua, e com várias recuperações de calor, proporciona ao forno um alto rendimento energético e alta produtividade.

Desempenho

Os fornos túnel permitem uma produção em larga escala com menor demanda de energia térmica (0,6 a 0,65 st de biomassa por milheiro de blocos de 1,8 kg por unidade – 9x19x19), considerando o aproveitamento do ar quente da zona de resfriamento para uso em secadores ou na zona de combustão (queima). Em função de sua automatização, os fornos do tipo túnel demandam menor insumo de mão de obra de
operação e de manutenção.

O controle da queima ocorre a partir do sinal de temperatura de termopares instalados na parte superior do forno, de modo a controlar a alimentação de ar de combustão e de combustível (válvulas rotativas ou alimentadores tipo parafuso, caso de combustíveis
sólidos, ou tipos diversos de válvulas para combustíveis líquidos e gasosos).

A construção dos fornos túnel costuma ser em alvenaria com reforço de estrutura metálica para ancorar o teto, em geral reto. Na parte interna, a zona de queima costuma receber um revestimento de material isolante refratário (bloco cerâmico refratário ou fibra cerâmica) visando limitar a perda de calor.

O forno túnel tem consumo específico de energia situado na faixa de 341 a 422 kcal/kg e possui eficiência térmica média de 66%.

Custo de Aquisição

Um forno túnel de 2.000 t/mês de capacidade (1.100 milheiros/mês de bloco 9x19x19) pode custar por volta de R$ 1,2 milhão.

Resumo:

Dimensões externas: comprimento de 50 a 120 m; altura de 2 a 3 m, e altura e 4 a 8 m de largura;

Número de queimadores ou fornalhas (caso de combustíveis sólidos): 6 a 12 (geralmente dos dois lados);

Capacidade mensal: > 1.100 milheiros/mês (> 2.000 t/mês);

Produtos: telhas, tijolos e lajotas;

Consumo específico de lenha: 0,6 a 0,65 st/milheiro (peças de 1,8 kg);

Consumo específico de energia térmica: 341 a 422 kcal/kg;

Eficiência térmica: 66%;

Peças de 1ª qualidade > 95%;

Perdas < 1%.

Vantagens

Redução drástica na demanda de energia térmica e de emissão de carbono;

O projeto pode ser adequado à demanda da empresa, porém sempre acima de 2.000 t/mês;

Pode usar vários tipos de combustível;

Plena possibilidade de recuperação de calor;

Menor insumo de mão de obra;

Melhores condições de salubridade no ambiente da produção;

Maior produtividade;

Maior velocidade de produção;

Queima homogênea (> 95% de material de primeira qualidade);

Menor manipulação do produto (menos perdas);

Processamento de todo tipo de produto (blocos, lajotas e telhas).

Desvantagem

Investimento elevado;

Demanda precisão na obra de montagem;

Demanda pessoal com boa capacitação para uma operação com ajustes finos;

Exige cuidados de manutenção com o sistema de comando eletrônico da queima;

Demanda cuidado com impactos no revestimento interno de fibra cerâmica;

Maior dificuldade para eventuais paradas de produção.

Boas Práticas

Usar material plenamente seco;

Usar combustiveis de boa qualidade: gás ou líquido. No caso de combustivel sólido, reduzir sua granulometria (pellets ou pó);

Usar alimentação continua de combustivel;

Controlar curva de queima através de termopares;

Recuperar calor do resfriamento.

FONTE: (Texto retirado na íntegra) de MANUAL DE FORNOS EFICIENTES PARA INDÚSTRIA CERÂMICA
Programa EELA

Autores:
Maurício F. Henriques Jr.

Marcelo Rousseau Valença Schwob

Joaquim Augusto Pinto Rodrigues

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http://lcmedeiros.com.br/fornos-ceramica-vermelha