Energia limpa

Um conceito inovador de forno demonstra alto potencial para adaptação de linhas de produção de revestimento de bobina existentes, permitindo reduções drásticas no consumo de energia e tamanho.

Amplamente reconhecido como a maneira mais eficaz de pré-pintar substratos de aço e alumínio, o revestimento de bobinas é um processo industrial contínuo e altamente automatizado para revestir com eficiência tiras de metal. Depois que a tinta é aplicada na tira de metal, ela é seca enquanto os solventes evaporam. Em seguida, a tinta é curada até uma determinada temperatura, onde os reticuladores aumentam a adesão entre os pigmentos e a tira de metal.

Os fornos de cura convencionais contam com ventiladores que permitem que o calor seja transferido por transferência de calor por convecção. A concentração mínima de solventes necessária para suportar sua combustão no ar é definida como o limite inferior de explosividade. Abaixo desse nível, a mistura é muito pobre para queimar. Prevenir a emissão de compostos orgânicos voláteis implica recuperação de solvente ou decomposição térmica, que são complexos e caros. Apoiados pelo projeto ECCO financiado pela UE, os pesquisadores revelaram um sistema de cura de prova de conceito que promete quebrar os problemas acima. O sistema do forno é dividido em duas seções. A primeira é a seção do queimador radiante, onde é emitida intensa radiação infravermelha em altas temperaturas resultante da combustão de solventes ocorrendo dentro de uma estrutura porosa de cerâmica. "O segundo é o sistema de cura pura que opera em concentrações de solvente aumentadas, permitindo a utilização direta de solventes como combustível para geração de calor", explica o coordenador do projeto Dimosthenis Trimis.

Os gases de combustão dos queimadores radiantes são direcionados para o forno de cura, onde são misturados com vapores de solvente. Essa mistura gasosa é então extraída do forno de cura e alimentada ao queimador radiante: os vapores do solvente são usados ​​para alimentar o queimador, enquanto a recirculação dos gases de combustão permite condições de operação com concentrações de oxigênio abaixo da concentração limite de oxigênio, garantindo a segurança contra explosão.As duas unidades são separados por vidros transmissores de infravermelho. Os pesquisadores testaram a capacidade de diferentes materiais de maximizar a transmissão no infravermelho e suportar as tensões térmicas durante a inicialização, operação e desligamento do forno. Revestimentos catalíticos que impedem a deposição de substâncias carbonáceas no vidro em altas temperaturas também foram desenvolvidos. O queimador poroso consiste em materiais compósitos avançados à base de carboneto de silício que toleram temperaturas de operação mais altas em comparação com outros materiais amplamente utilizados. Uma instalação experimental foi usada para testar a combustão de solventes em meios porosos estruturados.

"As soluções tecnológicas apresentadas pela ECCO podem ajudar muito a modernizar as linhas de produção de revestimento de bobinas existentes. Elas permitem reduções no consumo de energia em mais de 50% em comparação com instalações de fornos novos ou antigos. Assumindo a mesma capacidade de produção, o forno de cura ECCO é mais compacto (70 % menor volume) em comparação com os convencionais, que contam com unidades adicionais, como incineradores regenerativos ou recuperativos", comenta Trimis. A recuperação de vapores de solvente do processo de secagem/cura elimina a produção de resíduos. Além disso, os queimadores porosos radiantes são flexíveis em termos de combustível; eles podem funcionar com vapores de solvente ou gás natural (ou uma mistura de ambos). Aplicações de revestimento de bobinas são abundantes na vida cotidiana. Vários eletrodomésticos, incluindo geladeiras, máquinas de lavar e torradeiras, usam algum tipo de aço ou alumínio pré-pintado em sua construção. A ECCO apresenta uma solução com menor consumo de energia, amiga do ambiente e económica para vários mercados.

ECCO, revestimento de bobina, forno de cura, vapores de solvente, queimador radiante, combustão de solvente, limite inferior de explosão, vidros transmissores de infravermelho