Controllo della qualità e dei costi operativi

Il vetro e la ceramica sono due dei materiali che incontriamo più spesso durante la nostra quotidianità. Nelle nostre case, nell'industria, negli edifici, nell'arte - le applicazioni di vetro e ceramica sono quasi illimitate e la versatilità e la durata di questi prodotti è evidente. Come avviene per i metalli, la loro fabbricazione si serve di una grande quantità di energia per le fasi di cottura e fusione dei materiali. Tuttavia, ogni fase del processo può beneficiare di un miglior controllo della qualità e dei costi operativi attraverso l’uso di soluzioni per l’isolamento Promat.
Promat nella produzione della ceramica
La sinterizzazione è la fase conclusiva del processo di produzione di componenti di ceramica e consiste nell'addensamento del materiale preformato attraverso l'applicazione di alta temperatura. Mentre la cottura dei prodotti in argilla viene effettuata a poco più di 1000 °C, la temperatura di sinterizzazione per la ceramica tecnica può superare i 1750 °C. Nella ceramica, le particelle sinterizzano ancor prima di iniziare effettivamente a fondersi in uno stato vetroso (vetrificazione). La scelta della temperatura di sinterizzazione corretta assicura che i componenti ceramici abbiano le qualità migliori. Oltre a ridurre le perdite di energia, un sistema di isolamento Promat permette un controllo più preciso della temperatura in ogni fase del processo per ottimizzare la qualità del prodotto.

Le soluzioni Promat nella lavorazione del vetro
Sebbene il vetro abbia l'aspetto di un solido, è in realtà un liquido sottoraffreddato. Le catene di molecole formano la concatenazione del vetro l’una con l'altra quando è caldo, poi, quando avviene il raffreddamento, le catene non possono sciogliersi e raggiungono una struttura cristallina stabile. Mentre i solidi fondono bruscamente a una temperatura definita, il vetro, quando viene riscaldato, si ammorbidisce progressivamente. Questa caratteristica permette un buon monitoraggio della viscosità durante la fusione mediante uno stretto controllo della temperatura e minimizzando eventuali gradienti di temperatura attraverso la massa del vetro fuso.

Questa caratteristica permette un buon monitoraggio della viscosità durante la fusione mediante uno stretto controllo della temperatura e minimizzando eventuali gradienti di temperatura attraverso la massa del vetro fuso. Le soluzioni tecniche di isolamento Promat per l'industria vetraria hanno rivoluzionato il controllo della qualità nei processi di produzione ad alti volumi.

Le sfide in termini di efficienza e controllo energetico per la produzione di ceramica e vetro
  • Gestione termica, controllo della perdita di energia, ottimizzazione del monitoraggio di processo.

  • Minimizzazione della perdita di calore.
  • Resistenza agli shock termici.
  • Incombustibilità.
  • Sicurezza termica del processo e sicurezza del personale.
  • Progettazione per il funzionamento ad alta temperatura in continuo senza deterioramento.
  • Facilità di installazione dei componenti di isolamento.
  • Rapido ritorno degli investimenti per l'isolamento - progettazione conveniente del sistema per la necessità di manutenzione competitiva.

Conservazione dell'energia
L'efficienza energetica nei forni e nelle fornaci è una questione importante. Oltre il 50% di tutta l'energia utilizzata nel settore industriale è utilizzato nei processi termici. Promat si impegna ad aiutarvi a risparmiare energia nei processi produttivi e a ridurre le perdite di calore, ottimizzando la progettazione di applicazioni, in modo da tenere conto di tutti gli aspetti, sia economici che ecologici.

Soluzioni applicative nella produzione della ceramica

Forni a tunnel e forni intermittenti
I forni a tunnel sono comunemente usati per la sinterizzazione continua della ceramica (cottura).

Nei forni a tunnel le parti sinterizzate si spostano su carri (o rulli) del forno attraversando diverse zone di temperatura. Un tipico forno a tunnel ha tre zone:
  • Zona di preriscaldamento per la rimozione di lubrificanti e altri materiali organici.
  • Zona di sinterizzazione in cui i prodotti sono esposti a temperature fino a 1500 °C.
  • Zona di raffreddamento dove le parti sinterizzate raffreddano.

La lunga durata dell’isolamento, fino a 15 anni, e le ridotte perdite di calore hanno un forte impatto sui costi di gestione di questi forni. Promat ha grande esperienza in questo campo, dalle soluzione ingegnerizzate per il rivestimento alla scelta dei materiali, fino all’installazione completa o alla supervisione dell'impianto, quando richiesto.

I forni intermittenti sono molto simili a quelli a tunnel, ma con le fasi di sinterizzazione, riscaldamento e raffreddamento controllate secondo un programma preimpostato.
Forni a lotti
Come suggerisce il nome stesso, questi forni offrono sinterizzazione della ceramica a lotti invece di un funzionamento continuo. Possono raggiungere temperature fino a circa 1800 °C e sono in grado di assicurare elevati tassi di produzione e tempi rapidi di riscaldamento/raffreddamento. Quando isolati con un sistema a marchio Promat offrono anche eccellenti risparmi energetici.
Forni da laboratorio
Si tratta di una tipologia specifica di forni a lotti e comprendono i cosiddetti forni “dentali” che operano a temperature fino a 1800 °C. Essi sono caratterizzati da tempi veloci, basso consumo energetico e lunga durata nel tempo.

Soluzioni applicative nella produzione del vetro

L’impiego principale del vetro consiste nella fabbricazione di bottiglie, con milioni di esemplari prodotti ogni giorno su impianti automatizzati in tutto il mondo. Uno stretto controllo di qualità, dimensioni e peso del prodotto sono di fondamentale importanza in questo ciclo produttivo. Il controllo delle perdite di calore garantirà quindi una produzione più efficiente e conveniente. I sistemi di isolamento Promat aiutano a controllare accuratamente la viscosità del vetro fuso che porta a una dimensione più costante della goccia e libertà dalle imperfezioni.

L'efficienza della produzione del vetro è migliorata da:
  • Diminuzione degli scarti.
  • Diminuzione del peso del vetro utilizzato per ciascun articolo.

Un sistema di isolamento MICROTHERM® permette la progettazione di un sistema di alimentazione in grado di facilitare il controllo preciso della temperatura del vetro dal serbatoio di fusione alla fuoriuscita dall’anello di scarico.
Avancrogiolo
Il flusso del vetro fuso è condizionato per l'omogeneità nell’avancrogiolo. L’isolamento MICROTHERM® sulla faccia fredda della struttura di un avancrogiolo riduce il peso, le perdite di energia, minimizza i gradienti di temperatura nel vetro fuso e riduce la temperatura di superficie della struttura per una maggior sicurezza del personale.
Vasca dell’alimentatore
L'uso dell’isolante MICROTHERM® prodotto su misura in una vasca di alimentazione influisce direttamente sulla qualità e sul costo del prodotto di vetro finito. All’interno della vasca viene mantenuta una temperatura più stabile generando un flusso uniforme del vetro attraverso il foro. La goccia di vetro risultante avrà una dimensione costante e un peso minimo.
Isolamento vaschetta e anello
L'uso di un isolante MICROTHERM® nell’isolamento delle vaschette e intorno all’anello contribuisce ulteriormente al controllo accurato della temperatura e delle dimensioni della goccia di vetro. I componenti personalizzati della gamma MICROTHERM® consentono un'installazione rapida e un adattamento preciso. Sono previsti inoltre kit standard per tutti i formati noti di tazze degli alimentatori. La rapida disponibilità di sistemi di isolamento con dimensioni e peso ottimizzati è fondamentale per ridurre al minimo i tempi morti di manutenzione.
Forni a recupero d’aria calda
Conosciuti anche come forni rigenerativi. In questo caso è importante che la perdita di calore proveniente dal sistema di tubazioni che alimenta i bruciatori di aria calda (solitamente a circa 750 °C), venga mantenuta ad un minimo assoluto. Tutte le tubazioni possono essere isolate con una combinazione del pannello MICROTHERM® SLATTED e delle coppelle MICROTHERM® MPS. In casi di studio, la diminuzione della temperatura tra il recuperatore e il bruciatore è stata misurata a meno di 30 °C.

Il peso dell’isolante è importante perché tutte le tubazioni sono supportate dalla struttura del recuperatore. Il sistema MICROTHERM® è più sottile e leggero rispetto alle alternative convenzionali di isolamento. Infine, un importante vantaggio del sistema MICROTHERM® è rappresentato dalla stabilità dell’isolamento anche per lunghi periodi di tempo con esposizione continua ad alte temperature.
Produzione di vetro “float”
Con una temperatura del forno fino a 1550 °C e una temperatura di scarico in galleggiante a circa 1100 °C, la fabbricazione del vetro float comporta un elevato consumo di energia e il controllo delle perdite di calore è essenziale ai fini della qualità del prodotto. I sistemi Promat hanno comprovate prestazioni in questa applicazione che portano a grandi risparmi nei costi energetici.

Un forno di grandi dimensioni può contenere 2.000 tonnellate di vetro fuso e la comprimibilità dello strato isolante di fondo diventa essenziale per il mantenimento delle prestazioni termiche. L’isolante MICROTHERM® ha un'ottima resistenza a carichi di compressione e mostra solo una leggera compressione senza effetti negativi sulle prestazioni termiche nei forni industriali. Ad esempio, un carico di 100 KN/m2 comporta una compressione solo del 5%.

Nel corso dei processi di lavorazione del vetro il controllo della perdita di calore assicura un monitoraggio ottimizzato della qualità del prodotto, un’efficienza energetica notevolmente migliorata, ed un minimo impatto ambientale dannoso.

Il modo più efficace di contenere il calore è l'uso di un sistema di isolamento Promat.