Escuche a nuestros expertos discutir cómo priorizar la durabilidad y el aislamiento en los refractarios reduce la energía, qué materiales deben (y no deben) usarse para brindar más beneficios sostenibles y cómo los ladrillos sin quemar pueden reducir las temperaturas mientras mantienen las propiedades.
Con:
- Adrian García, Gerente de Unidad de Negocios, Soluciones Industriales, Lubricantes y Energía | IMCD
- Mats Dahmen, Gerente de Desarrollo de Negocios Globales, Soluciones Industriales | IMCD
Haga clic arriba para ver nuestro panel reciente o siga desplazándose para leer las preguntas y respuestas en la discusión.
Reducir la energía parece ser una clave para reducir las emisiones en industrias de alto consumo energético.
Reducir la energía parece ser una clave para reducir las emisiones en industrias de alto consumo de energía.
Reducir la energía parece ser una clave para reducir las emisiones en industrias de alto consumo de energía.
- Reducir la energía parece ser una clave para reducir las emisiones en industrias de alto consumo energético.
- Reducir la energía parece ser la clave Entonces, ¿qué pueden hacer quienes trabajan con refractarios para priorizar esto? Sigue leyendo para descubrir más.
¿Por qué el tema de la reducción de energía es tan crítico ahora?
En la actualidad, la producción industrial constituye una parte significativa de las emisiones de CO₂. Por ejemplo, la producción de cemento representa el 7% de las emisiones y la producción de acero otro 8%.
Las industrias intensivas en energía ahora van a verse muy afectadas por temas como el impuesto al carbono, y en los últimos años, el aumento de los costos de energía, por lo que estas industrias necesitan encontrar formas alternativas tanto para reducir sus costos como sus emisiones. Mirando específicamente a los refractarios que utilizan más de 1800 grados Celsius para operar, hay muchas oportunidades para tratar de reducir el consumo de energía y se necesita un cambio para cumplir con una forma más sostenible de trabajar
¿Qué retos hay que abordar con los refractarios para reducir las emisiones?
Curiosamente, el 90% de la energía utilizada en la producción de acero y cemento proviene únicamente de hornos, y todos los hornos y hornos utilizados en la producción de acero y cemento tienen áreas pequeñas que sufren condiciones extremas debido a las altas temperaturas, productos químicos e infiltración de líquidos. Estas condiciones obligan a los fabricantes a detener la producción y renovar el revestimiento refractario, lo que resulta en una pausa de producción que requiere tiempo y materiales y utiliza cantidades masivas de energía cuando se completan las reparaciones, y se vuelve a iniciar la producción. Entonces, lo que estamos viendo aquí son dos cosas: durabilidad y aislamiento.
¿Cuáles son los métodos exitosos para aumentar la durabilidad y el aislamiento en refractarios?
Con durabilidad, el objetivo es mejorar el rendimiento del revestimiento refractario para que dure más tiempo. Esto se logra de una de tres maneras:
- Sustitución de minerales por productos sintéticos, como cambiar alúmina tabular de materiales de origen mineral como bauxita, andalusita, o incluso MgO;
- Disminuir el uso de ladrillos básicos MgO y dolomita tanto en la producción de cemento como de acero; O
- Agregar materiales no oxidados y aditivos a las formulaciones.
Con aislamiento, durante años, no se consideraron refractarios aislantes de aislamiento. una prioridad, pero ahora muchos están centrando su atención en estos materiales debido al papel crítico que pueden desempeñar en el ahorro de costos. Un enfoque es el desarrollo de estudios térmicos personalizados con materiales aislantes a juego. Al hacer esto, podemos ofrecer productos a medida basados en equipos, procesos, y requerimientos precisos del productor final. Hemos visto que esto aporta un inmenso valor cuando se trata de reducción de energía en refractarios.
Otro enfoque que hemos visto es el cambio de refractarios aislantes tradicionales a soluciones modernas, como los fundibles ultraligeros. Esto puede reducir la energía y reducir la disipación del calor de los hornos. Esto es particularmente exitoso en la reducción de energía en las plantas de acero y cemento.
¿Por qué es importante este uso de estos materiales y qué beneficios pueden aportar al proceso de producción?
La producción refractaria, especialmente con ladrillos, es un proceso de alta energía que necesita ser controlado, o adaptado, para reducir la cantidad de energía requerida. Para depender menos del ladrillo, la industria está cambiando hacia el uso de más fundibles monolíticos que reducen el consumo de energía tanto en los refractarios como en la producción del mercado final. Debido a que los ladrillos necesitan ser cocidos o templados y los fundibles solo necesitan mezclarse, los fundibles demuestran tener resultados impresionantes, incluyendo el potencial de:
- Ahorrar tiempo con una instalación más rápida
- Requerir menos energía en instalaciones y producción
- Ahorrar costos con menos personas en el sitio y menores requerimientos de energía
- Tener capacidades equivalentes y un mejor rendimiento (en comparación con el ladrillo)
En situaciones en las que todavía se necesita la producción de ladrillos sin quemar, priorizando los ladrillos sin quemar puede reducir la cantidad de energía requerida. Los ladrillos sin quemar requieren menos tratamiento térmico y pueden templarse en lugar de cocerse, lo que reduce las temperaturas necesarias en el proceso.
Además, los aditivos están cambiando el juego. El uso de aditivos:
- Apoya el transporte de ladrillos sin necesidad de cocción, reduciendo el templado de >1200ºC hasta 200/300ºC;
- Ayuda a asegurar las propiedades y resistencia necesarias para el transporte y la instalación; y
- Apoya la creación de mejores materiales sin forma que sean más fáciles de instalar y usar.
En última instancia, los aditivos permiten reducir masivamente la energía requerida para producir ladrillos sin quemar, sin tener que comprometer en densidad, calidad o capacidades.
¿Qué debe tenerse en cuenta al cambiar a estos materiales?
Los errores más comunes en el uso de materiales monolíticos radican en el error humano. Vemos que dos errores ocurren con bastante frecuencia que son perjudiciales para el enfoque:
- El primero es mezclar agua para aumentar las capacidades de flujo. A menudo, el exceso de agua se agrega con la esperanza de lograr un mejor flujo durante la instalación fundible en el sitio. Pero este enfoque no funciona. El agua es el enemigo número uno en los refractarios y agregar agua podría arruinar todo el proceso. El uso de fluidificantes, agentes dispersantes como aditivos, es una mejor alternativa.
- La segunda es el uso de los aditivos equivocados para acelerar el proceso de fraguado. Muchos resuelven usar aditivos para aumentar la velocidad de ajuste, pero no son conscientes de que el uso del aditivo incorrecto podría tener efectos adversos, como que el proceso de ajuste se produzca demasiado rápido o que no se produzca en absoluto. La solución es confiar en envases aditivos que se enfocan en formulaciones 'cerradas' fáciles de trabajar para garantizar el mismo rendimiento, sin importar las condiciones (humedad, temperatura ambiente, etc.).
Para evitar desafíos de rendimiento, es mejor usar materiales fáciles de instalar y considerar el panorama general de la formulación desde el principio.
IMCD Soluciones Industriales | Programa de Soluciones Sostenibles
IMCD se compromete a desglosar temas complejos de sostenibilidad para apoyarlo en cada momento paso de su viaje de sustentabilidad; ya sea que esté al principio o buscando optimice sus esfuerzos actuales. Haga clic aquí para obtener más información sobre nuestro programa de Soluciones Sostenibles y explorar los materiales sostenibles que ofrecemos en su área.