La industria del cemento es una de las industrias más intensivas en consumo de energía en el mundo, es por esto por lo que se hace esencial investigar la viabilidad y las alternativas para reducir el consumo de carbón y las emisiones de gases de efecto invernadero de los hornos rotatorios en la industria. Si comparamos la industria del cemento con los otros sectores industriales, la industria del cemento ha consumido la mayor proporción de energía. Una planta típica bien equipada consume alrededor de 4 GJ de energía para producir una tonelada de cemento.
Al mismo tiempo, la industria emite una cantidad cada vez mayor de gases de efecto invernadero como dióxido de carbono, óxido de nitrógeno, clorofluorocarbonos y metano. Por cada tonelada de clínker producida, se emite una cantidad equivalente de gases de efecto invernadero. La producción de cemento en el mundo es de aproximadamente 3.6 mil millones de toneladas por año.
Alrededor del 2% de la electricidad producida en todo el mundo se utiliza durante el proceso de molienda de materias primas. El consumo total de energía eléctrica para la producción de cemento es de aproximadamente 110 kWh/t de cemento, aproximadamente dos tercios de esta energía se utilizan para la reducción del tamaño de partículas. Debido a las altas tasas de consumo de energía y al alto impacto ambiental del proceso, los investigadores han considerado el proceso de fabricación durante muchos años. Schuer y otros investigadores han estudiado los datos de consumo de energía y se centraron en los métodos de ahorro de energía para la industria cementera alemana considerando métodos de ahorro de energía eléctrica y térmica. Worell y otros investigadores se encargaron del análisis energético en la industria del cemento de los EE. UU. durante los años 1970 y 1997. Engin en conjunto con otros, analizaron un sistema de horno rotatorio de tipo seco con una capacidad de horno de 600 t de clínker por día. Encontraron que alrededor del 40% de la energía total de entrada se perdía a través de los gases de combustión calientes, la chimenea del enfriador y la carcasa del horno. El estudio indica que, para un proceso de producción de cemento de tipo seco, la intensidad de las emisiones de dióxido de carbono para un horno en la alimentación produce alrededor de 5,4 kg de CO2 por tonelada de cemento producida.
La producción de cemento es un proceso largo que consume grandes cantidades de combustibles fósiles y electricidad. El proceso incluye cinco etapas principales: (a) extracción y molienda de materias primas en polvo fino, (b) mezcla de la harina en silos de homogeneización antes del precalentamiento en precalentadores ciclónicos de cuatro etapas, (c) aumento de la temperatura de la harina (precalcinación) en la torre de precalentamiento con gases de combustión del horno, (d) quema de la mezcla preparada de harina en un horno rotatorio (calcinación) después de la torre de precalentamiento y (e) molienda del clínker en un molino de cemento.
La reducción en el consumo de combustible en una operación de horno rotatorio se puede lograr minimizando varias pérdidas que ocurren en la unidad. Según los resultados, el aumento en la eficiencia de la combustión será el parámetro principal en la eficiencia del sistema. Minimizar las pérdidas de calor mediante un aislamiento efectivo, reducir la temperatura de los gases en la salida mediante una transferencia de calor más efectiva en la unidad y minimizar las fugas de aire y vapor mediante el uso de sistema de sellado efectivo en la alimentación y la descarga, todas estas son algunas medidas que pueden ayudar a reducir el consumo de energía.
El sello de laminillas externas de Seal Plus by Motofrenos es una solución para contribuir a la reducción del consumo de energía por kilogramo de clínker y a la eficiencia en la operación del horno en el proceso de calcinación.
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