Come risolvere i problemi legati alle “zone fredde” nei forni a polvere di alluminio Di recente ho trascorso del tempo in una grande fabbrica di profili in alluminio. Il personale lì presente era molto preoccupato a causa di problemi legati a un trattamento termico inefficiente. Da sei mesi cercavano di eliminare quelle “zone fredde” che rovinavano la qualità dei prodotti finiti, costringendo intere serie di prodotti ad essere gettate via. Pensavano che i componenti termici fossero difettosi… Ma non era così. Il vero problema era rappresentato dall’involucro termico del forno stesso.
Dove va effettivamente il calore I forni di grandi dimensioni presentano dei “perdite termiche”. Di solito questo accade a causa del fenomeno del “ponte termico”: quando la struttura metallica interrompe lo strato isolante, quest’ultimo funziona come un vuoto, che assorbe il calore all’interno della camera di cottura. In quella fabbrica veniva utilizzata semplice lana minerale come materiale isolante… ma era davvero inadeguato. C’erano delle fessure nelle giunzioni tra i vari componenti, e i sigilli intorno alle porte erano praticamente inesistenti. Abbiamo rimosso quel materiale isolante vecchio e lo abbiamo sostituito con moduli in fibra ceramica ad alta densità. A differenza della lana utilizzata in precedenza, questi moduli mantengono la loro forma, senza deformarsi. Questo significa che non ci sono più aperture attraverso cui il calore possa passare.
Scegliere il materiale isolante giusto Abbiamo adottato un approccio stratificato: abbiamo utilizzato un nucleo in fibra ceramica ad alta temperatura per bloccare il calore, aggiungendo poi uno strato riflettente per far tornare il calore nella zona di cottura. Tuttavia non si può continuare ad aggiungere materiale isolante all’infinito… Se lo si fa, si riduce lo spazio disponibile per la lavorazione. È necessario trovare un equilibrio. Abbiamo trovato il valore ottimale a 150 mm. La differenza era notevole: la temperatura sulla superficie delle pareti è diminuita da 85°C a 40°C.
Cosa è successo sul pavimento del forno Una volta che abbiamo risolto i problemi legati alle perdite termiche, il forno ha smesso di funzionare male. I ventilatori non avevano più bisogno di lavorare sforzandosi per compensare le perdite termiche. I dati parlano da soli: i costi energetici sono diminuiti del 12%. Ma il risultato migliore è stato che la temperatura in tutta la struttura del forno rimase entro i 3°C. Tutti i prodotti venivano trattati in modo uniforme. Un consiglio utile: il materiale isolante ad alta densità è davvero efficace nel trattenere il calore… Tuttavia potrebbe essere necessario regolare i controller PID, altrimenti si rischia di superare la temperatura desiderata.