Escuche a nuestros expertos hablar sobre cómo la prioridad de la durabilidad y el aislamiento en los refractarios reduce la energía, qué materiales deben (y no deben) usarse para obtener más beneficios sostenibles y cómo los ladrillos no quemados pueden reducir las temperaturas y, al mismo tiempo, mantener las propiedades.
Presentamos a:
- Adrian Garcia, gerente de la unidad de negocios de Soluciones Industriales, Lubricantes y Energía | IMCD
- Mats Dahmen, gerente de desarrollo empresarial global de Soluciones Industriales | IMCD
Haga clic arriba para ver nuestro panel reciente o siga desplazándose para leer las preguntas y respuestas del debate.
Reducir el consumo de energía parece ser la clave para reducir las emisiones en las industrias que consumen mucha energía. Entonces, ¿qué pueden hacer quienes trabajan con refractarios para priorizar esto? Sigue leyendo para descubrir más.
¿Por qué el tema de la reducción de la energía es tan importante ahora?
En la actualidad, la producción industrial representa una parte importante de las emisiones de CO₂. Por ejemplo, la producción de cemento representa el 7% de las emisiones y la producción de acero representa otro 8%.
Las industrias con uso intensivo de energía ahora se van a ver muy afectadas por temas como el impuesto al carbono y, en los últimos años, el aumento de los costos de la energía, por lo que estas industrias necesitan encontrar formas alternativas de reducir sus costos y sus emisiones. Si analizamos específicamente los refractarios que utilizan más de 1800 grados Celsius para funcionar, hay muchas oportunidades para tratar de reducir el consumo de energía y es necesario que haya un cambio para adoptar una forma de trabajo más sostenible
¿Qué desafíos deben abordarse con los refractarios para reducir las emisiones?
Curiosamente, el 90% de la energía utilizada en la producción de acero y cemento proviene únicamente de los 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, los productos químicos y la infiltración de líquidos. Estas condiciones obligan a los fabricantes a detener la producción y renovar el revestimiento refractario, lo que provoca una pausa en la producción que requiere tiempo y materiales y consume enormes cantidades de energía cuando se completan las reparaciones y se vuelve a iniciar la producción. Por lo tanto, lo que estamos viendo aquí son dos cosas: la durabilidad y el aislamiento.
¿Cuáles son los métodos eficaces para aumentar la durabilidad y el aislamiento en los refractarios?
Con respecto a la durabilidad, el objetivo es mejorar el rendimiento del revestimiento refractario para que dure más. Esto se logra de tres maneras:
- Reemplazar los minerales por productos sintéticos, como cambiar la alúmina tabular por materiales de origen mineral como la bauxita, la andalucita o incluso el MgO;
- Disminuir el uso de ladrillos básicos de MgO y dolomita en la producción de cemento y acero; O
- Agregar materiales y aditivos sin óxido a las formulaciones.
Con el aislamiento, durante años, los refractarios aislantes no se consideraron un prioridad, pero ahora muchos están centrando su atención en estos materiales debido al papel fundamental que pueden desempeñar en el ahorro de costos. Un enfoque es el desarrollo de estudios térmicos personalizados con materiales aislantes adecuados. De este modo, podemos ofrecer productos hechos a medida en función de los equipos, los procesos y los requisitos precisos del productor final. Hemos visto que esto aporta un enorme valor en lo que respecta a la reducción de energía en los refractarios.
Otro enfoque que hemos visto es el cambio de los refractarios aislantes tradicionales a soluciones modernas, como los materiales moldeables ultraligeros. Esto puede reducir la energía y reducir la disipación del calor de los hornos. Esto es particularmente eficaz a la hora de reducir el consumo de energía en las plantas de acero y cemento.
¿Por qué es importante el uso de estos materiales y qué beneficios pueden aportar al proceso de producción?
La producción de materiales refractarios, especialmente con ladrillos, es un proceso de alta energía que debe controlarse o adaptarse para reducir la cantidad de energía requerida. Para depender menos del ladrillo, la industria está optando por utilizar materiales moldeados más monolíticos que reducen el consumo de energía tanto en los refractarios como en la producción final. Como los ladrillos deben cocerse o templarse y los fundidos solo necesitan mezclarse, los productos fundidos demuestran tener resultados impresionantes, incluido el potencial de:
- Ahorrar tiempo con una instalación más rápida
- Requieren menos energía en las instalaciones y la producción
- Ahorrar costos con menos personas en el sitio y reducir los requisitos de energía
- Tienen capacidades equivalentes y un mejor rendimiento (en comparación con el ladrillo)
En situaciones en las que aún se necesita la producción de ladrillos, priorizar los ladrillos sin quemar puede reducir la cantidad de energía requerida. Los ladrillos sin quemar requieren menos tratamiento térmico y se pueden templar en lugar de cocer, lo que reduce las temperaturas necesarias en el proceso.
Además, los aditivos están cambiando las reglas del juego. El uso de aditivos:
- Favorece el transporte de ladrillos sin necesidad de cocción, lo que reduce el templado de más de 1200 °C a 200/300 °C;
- Ayuda a garantizar las propiedades y la resistencia necesarias para el transporte y la instalación; y
- Apoya la creación de materiales mejor moldeados que son más fáciles de instalar y usar.
En última instancia, los aditivos permiten reducir enormemente la energía necesaria para producir ladrillos sin quemar, sin tener que comprometer la densidad, calidad o capacidades.
¿Qué hay que tener en cuenta al cambiar a estos materiales?
Los errores más comunes en el uso de materiales monolíticos radican en el error humano. Vemos que con frecuencia se producen dos errores que van en detrimento del enfoque:
- El primero consiste en mezclar agua para aumentar la capacidad de flujo. Con frecuencia, se añade un exceso de agua con la esperanza de lograr un mejor flujo durante la instalación de un dispositivo moldeable in situ. Sin embargo, este enfoque no funciona. El agua es el enemigo número uno de los refractarios y agregar agua podría arruinar todo el proceso. El uso de agentes dispersantes fluidificantes como aditivos es una mejor alternativa.
- La segunda es el uso de aditivos incorrectos para acelerar el proceso de fraguado. Muchos optan por usar aditivos para aumentar la velocidad de fraguado, pero no saben que el uso de un aditivo incorrecto podría provocar efectos adversos, como que el proceso de fraguado se produjera demasiado rápido o que no se produjera en absoluto. La solución consiste en confiar en el envasado de aditivos que se centren en formulaciones «cerradas» fáciles de trabajar para garantizar el mismo rendimiento, independientemente de las condiciones (humedad, temperatura ambiente, etc.).
Para evitar problemas de rendimiento, es mejor utilizar materiales fáciles de instalar y tener en cuenta el panorama general de la formulación desde el principio.
IMCD Industrial Solutions | Sustainable Solutions Program
IMCD se compromete a analizar temas complejos de sostenibilidad para apoyarlo en cada paso de su viaje hacia la sostenibilidad, tanto si está empezando como si quiere 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.