Corrigindo os “pontos frios” nos fornos de pó de alumínio
Recentemente, passei algum tempo em uma grande fábrica de perfis de alumínio. A equipe de lá estava desesperada por causa do processo de cura irregular dos materiais. Há seis meses, eles lutavam contra esses “pontos frios” que estragavam o acabamento dos produtos e faziam com que lotes inteiros fossem descartados. Eles achavam que os elementos de aquecimento estavam com problemas. Mas não era isso. O verdadeiro problema era a estrutura térmica do forno.
Para onde vai o calor?
O problema com fornos grandes é que eles permitem a fuga de calor. Na maioria das vezes, isso acontece devido à formação de “pontes térmicas”. Basicamente, quando a estrutura metálica atravessa o isolante, ela age como um vácuo, sugando todo o calor para fora da câmara. A fábrica utilizava isolante padrão feito de lã mineral, mas ele estava em péssimas condições: havia falhas nas conexões e os selos ao redor das portas eram praticamente inexistentes. Removemos o isolante antigo e o substituímos por módulos de fibra cerâmica de alta densidade. Diferentemente da lã solta que eles usavam antes, esses módulos mantêm sua forma, sem afundar. Isso significa que não há mais espaços vazios por onde o calor possa se infiltrar.
Escolhendo o material certo
Adotamos uma abordagem em camadas: usamos um núcleo de fibra cerâmica de alta temperatura para bloquear o calor, e depois adicionamos uma folha refletiva para devolver esse calor de volta para dentro da câmara de cura. Mas não dá para continuar adicionando isolante indefinidamente. Se o isolante for muito espesso, ele acabará ocupando espaço útil para o trabalho. É preciso encontrar um equilíbrio. Encontramos o ponto ideal em 150 mm. A diferença foi enorme: a temperatura na superfície das paredes caiu de 85°C para 40°C.
O que aconteceu no chão do forno
Quando conseguimos resolver esses problemas, o forno parou de funcionar de maneira irregular. Os ventiladores não precisavam trabalhar tanto para compensar as paredes frias. Os números falam por si mesmos: as despesas com energia diminuíram 12%. Mas o maior ganho foi a manutenção de uma temperatura uniforme em todo o forno: a variação de temperatura não passou de 3°C. Tudo ficou uniforme. Uma dica importante: o isolante de alta densidade é tão eficaz em reter o calor que você provavelmente precisará ajustar os controladores PID. Caso contrário, pode ser que a temperatura ultrapasse o valor desejado.