Sigillatura Mission-Critical per impianti di cemento

I forni per cemento rotativo sono il più grande mercato unico per i sistemi di sigillatura dei forni in tutto il mondo, con una stima del 70-80% della domanda globale di sigillatura dei forni. Le ragioni sono scala, età ed economia: le fabbriche di cemento operano più forni rotanti di qualsiasi altro settore, la flotta globale esistente di cemento-kiln si dirige verso le vecchie linee di forno con un notevole retrofit al rialzo, e il controllo dell'aria falso colpisce direttamente due delle più grandi linee di costo in un impianto di cemento (consumo di carburante ed energia elettrica).

Un moderno forno rotativo in cemento funziona con temperature di combustione superiori a 1.400°C, temperature di ingresso del forno intorno a 1.000°C e rotazione continua a 1-5 giri/min. Il forno inclina circa 3-4° per guidare il flusso di farina cruda dal mangime allo scarico. La calotta del forno si espande assialmente in quanto riscalda e non è dimensionalmente perfettamente circolare sotto il carico termico. Queste condizioni creano un ambiente punitivo alle interfacce del forno: alta temperatura, movimento continuo, ovalità, deriva assiale e movimentazione del materiale abrasivo si combinano.

L'aria falsa entra attraverso qualsiasi interfaccia non sigillata o usurata: l'ingresso del forno (contro il condotto di risalita del calcinatore), l'uscita del forno (contro la cappa di scarico del clinker), la transizione radiale tra shell-stazionario-componente, e qualsiasi giunto di espansione assiale. Una volta dentro, quell'aria deve essere riscaldata a temperatura di processo; ogni metro cubo è combustibile bruciato a nessuno scopo.

La tabella di marcia per la tecnologia del cemento IEA pone l'efficienza energetica termica al centro della decarbonizzazione del settore del cemento, e il controllo dell'aria falsa è riconosciuto come una delle leve a basso costo. La copertura industriale (World Cement, ZKG-Cement) pone il tipico contributo dell'aria falsa al consumo specifico di carburante nella gamma del 5-15% a seconda dell'età del forno e delle condizioni di tenuta. Per un impianto che produce 1 milione di tonnellate di clinker all'anno, una riduzione del 5% si traduce in migliaia di tonnellate di CO2 evitate annualmente.

Con meno aria falsa, la ventola indotta gestisce un flusso volumetrico più ridotto, riducendo il consumo di energia elettrica. L'atmosfera stabile del forno riduce la variabilità della combustione, che consente un controllo più stretto del setpoint e riduce i margini di sicurezza degli operatori, altrimenti aggiunge all'alimentazione del carburante. L'atmosfera stabile riduce anche la formazione di NOx prevenendo le escursioni di ossigeno locali, e protegge le prestazioni del baghouse e del simulatore elettrostatico riducendo la variabilità volumetrica del flusso. Per i vecchi forni in cemento retrofit con sistemi di tenuta Oswal Duplex, i periodi di rimborso sono tipicamente 6-18 mesi, con il risparmio di carburante che continua per la durata operativa della guarnizione.

Il Duplex Kiln Sealing System è la configurazione primaria consigliata per i forni da cemento, combinando elementi di lamella caricati a molla (per assorbire ovalità e movimento) con sigillatura a contatto con grafite (per il controllo finale dell'aria). Impianti con guarnizioni esistenti gravemente degradate, o nessun sigillo formale all'uscita del forno, spesso aggiungere il Kiln Outlet Sealing System allo stesso tempo, poiché l'uscita funziona alla temperatura più alta ed è anche una fonte primaria di perdite e fuga di polvere clinker.

Per una riduzione completa dell'aria falsa attraverso la linea del forno (compresa la sezione calciner, il condotto di risalita e il preriscaldatore), l'impegno del False Air Control integrato aggiunge una fase di audit ingegneristico per identificare e quantificare le perdite nell'intero sistema pirotecnico, quindi progetta un piano di retrofit coordinato.

Un tipico retrofit in cemento Oswal installa il Duplex all'ingresso del forno, il Kiln Outlet Sealing System allo scarico, e le guarnizioni di compensazione assiale ai giunti di espansione, con installazione completata in circa 9 giorni durante uno spegnimento previsto del forno.