Registro de temperaturas y acumulación de calor en mampostería en un horno continuo utilizado para producir materiales cerámicos

Abstract

En Ocaña, Colombia, se ha desarrollado una industria cerámica tradicional utilizando hornos de baja eficiencia sin control en los procesos de combustión, lo que genera grandes pérdidas de calor. Por lo tanto, fue necesario implementar un instrumento virtual para monitorear las temperaturas durante el proceso de cocción. Para el estudio, se utilizó un horno Hoffman continuo, y la adquisición de temperatura se realizó en dos cámaras de combustión durante veinticuatro horas. Durante el proceso de cocción, la energía suministrada por la combustión del carbón fue de 22198 × 10 6 kJ, mientras que el calor acumulado en el techo, las paredes y el piso del horno fue de 14452,6 × 10 6 kJ, 1085,71 × 10 6 kJ y 164,72 × 10 6 kJ, respectivamente. El calor total almacenado en la mampostería fue de 15703,03 × 10 6 kJ, lo que representa el 70,73 % de la energía suministrada. Debido al material utilizado en la construcción del horno, el calor acumulado es elevado, por lo que es necesario aplicar revestimientos de fibra cerámica en las paredes del horno, manteniendo la temperatura constante durante el proceso de cocción y reduciendo la acumulación de calor en aproximadamente un 20 %. Además, se deben implementar sistemas de inyección de aire, combustible, temperatura y presión.