Ventilazione ad alta efficienza nell'essiccazione dei laterizi

Le innovative tecnologie per la veicolazione dell’aria sviluppate da Marcheluzzo S.p.A., consentono di migliorare performance ed efficienza energetica degli essiccatoi, riducendo i costi di produzione.

Sono trascorsi millenni da quando l’uomo ha iniziato a utilizzare l’argilla come elemento primario per la costruzione di monumenti e abitazioni. Sin dai tempi delle prime civiltà gli elementi da costruzione in argilla hanno trovato un ampio utilizzo e di conseguenza hanno potuto vivere una continua seppur lenta evoluzione nelle tecniche di produzione. Si è infatti passati da sistemi prettamente manuali ad una meccanizzazione primaria, trasformatasi poi in seguito in automazione dei processi produttivi.

Per quanto riguarda l’essiccazione dei laterizi, la tecnologia ha compiuto enormi passi in avanti: molto tempo è passato da quando l’aria ed il sole fungevano da essiccatoio naturale con tutte le incognite legate alle variazioni ambientali. Nonostante i progressi, va però riconosciuto che tale fase di processo rimane senz’altro la più impegnativa e va monitorata con la massima attenzione perché da essa dipendono le sorti del prodotto finito.

La metamorfosi dell’argilla

Quando si parla di essiccazione di un prodotto in laterizio, vi sono più componenti che interagiscono tra loro, in primis la materia prima utilizzata (argilla), le modalità con cui si agisce sulla stessa per asciugarla e il tempo.

La materia prima possiede una struttura interna costituita da finissime particelle di forma lamellare distribuite in modo disordinato e tenute insieme da finissimi veli di acqua che ne conferiscono la plasticità. Dobbiamo immaginare di far uscire quella percentuale di acqua senza creare tensioni sul materiale per garantirne l’integrità. Una volta realizzato, il pezzo viene collocato negli essiccatoi che hanno il compito di creare quelle condizioni ottimali per riscaldare il prodotto, ridurre la resistenza dell’argilla all’evaporazione e quindi portare il materiale alle giuste percentuali di acqua residua in fase di scarico dagli essiccatoi.

Creare le giuste condizioni di essiccazione

Il processo di essiccazione è una fase molto delicata e ha una durata variabile in base alla percentuale di acqua presente nell’impasto e alle dimensioni dei pezzi.

Nel corso degli anni, i processi di essiccazione sono diventati più rapidi, capaci quindi di asciugare nel minor tempo possibile grandi quantità di materiali, spesso a discapito di un ottimale trattamento termico con conseguenti difetti nel pezzo. Tali difetti possono riguardare la superficie esterna del mattone, oppure quella interna, compromettendone le caratteristiche tecniche e di funzionalità.

Tra le variabili che intervengono nel processo di essiccazione, oltre alla forma e alle dimensioni dei pezzi, risultano di fondamentale importanza anche le caratteristiche dell’argilla utilizzata che deve avere requisiti specifici in termini di granulometria e di finezza della lavorazione.

Sul mercato sono disponibili diverse tipologie di impianti di essiccazione, ma tutti basano il loro principio di funzionamento sul rapporto che si crea tra la quantità di aria immessa nell’ambiente essiccante e l’energia termica in esso contenuta.

Quando si parla di creare le giuste condizioni di essiccazione si pensa soprattutto al ciclo, quindi ai tempi di sosta del materiale all’interno degli essiccatoi, alle curve di Bigout, ossia alla perdita di acqua espressa in grammi nell’unità di tempo e al conseguente ritiro del materiale. Tutto questo, tuttavia, spesso non è sufficiente. Bisogna infatti creare anche le giuste condizioni di ventilazione interna, attraverso opportune macchine che tengano conto della quantità di aria da muovere, della pressione e della velocità dell’aria in transito. La veicolazione dell’aria all’interno degli essiccatoi è quindi un fattore molto importante in quanto diventa il veicolo sul quale spostare l’energia da un punto all’altro e raggiungere nel modo più uniforme ed omogeneo il materiale. Proprio in questo contesto, nell’ottica di migliorare performance, efficienza energetica e riduzione dei costi di produzione, si inseriscono le ultime tecnologie sviluppate da Marcheluzzo SpA.

Agire sulla ventilazione interna: sistemi diversi per esigenze diverse

Ora come in passato, per il dipartimento Ricerca e Sviluppo di Marcheluzzo la fase di essiccazione continua a essere oggetto di studio costante e minuzioso. Le caratteristiche delle materie prime, la qualità del prodotto finale e soprattutto l’aspetto energetico, vengono valutati attentamente e in modo congiunto al fine di poter offrire ai produttori di laterizi la tecnologia più adatta per il trattamento del proprio prodotto.

Nel corso degli ultimi anni le varie tipologie di laterizi, quali blocchi da muratura e coperture, hanno subito modifiche dimensionali e geometriche che spesso non possono essere processate su impianti tradizionali.

In tal senso l’azienda vicentina ha cercato di sviluppare al suo interno le giuste competenze per poter

dare risposte qualificate ad un mercato in evoluzione che, nonostante le difficoltà, chiede tecnologia sempre più moderna ed efficiente.

Gli essiccatoi più conosciuti sono senz’altro i modelli semi continui e le camere statiche. Queste macchine hanno sempre basato il loro funzionamento sulla gestione più o meno corretta di quantità variabili di aria calda immessa nelle gallerie, e sulla successiva ventilazione interna deputata a far passare l’aria calda attraverso il materiale posizionato sugli appositi supporti.

Gli studi condotti sul campo da Marcheluzzo hanno dimostrato non solo la possibilità di ottimizzare la quantità di aria utilizzata, ma soprattutto di veicolarla sul prodotto in modo più appropriato, garantendo maggiore efficienza e minor stress per i prodotti.

L’azienda ha infatti apportato innovazioni sul sistema di ventilazione interna che hanno permesso una sensibile riduzione dei cicli e una riduzione dell’energia utilizzata e della percentuale di scarti.

Sono tre i principali i sistemi di ventilazione adottati:

• Ventilazione a cono: alta velocità di attraversamento dell’aria sul materiale, ma con flusso impulsivo e periodico; il cono passa davanti al carrello del materiale con velocità e tempi stabiliti.
• Ventilazione a parete forata: il flusso è costante ed omogeneo per tutto il tempo del ciclo e su tutta l’altezza del carrello con aria a bassa velocità rispetto al cono.
• Ventilazione tipo DT: questo sistema è simile a quello a parete forata ma con velocità di attraversamento sul materiale notevolmente maggiore.

Sono già in funzione in diversi paesi del mondo impianti di essiccazione del tipo DT su trattamento di tegole e materiale forato, con cicli di esercizio sotto le 10 ore.

Soluzioni automatizzate, sostenibili e su misura

Ad assumere un ruolo chiave nella proposta di Marcheluzzo è anche l’alto grado di automazione che consente il controllo nel tempo di tutte le funzioni che determinano il mantenimento dei parametri corretti di funzionamento ma, soprattutto, di gestire l’energia in gioco e monitorarne il comportamento. Attraverso lo sviluppo di sofisticati software, è possibile gestire i cicli di essiccazione favorendo un utilizzo continuo e puntuale dell’energia recuperata dai forni di cottura. L’approccio rientra nella moderna concezione di sviluppo sostenibile e responsabilità ambientale.

La progettazione dei vari sistemi viene inoltre realizzata in ottica tailor made: ad ogni cliente la sua soluzione in funzione del tipo di prodotto, delle tipologie di argille utilizzate e dello spazio disponibile in fabbrica. Soluzioni sempre più compatte e con dimensioni ridotte stanno pian piano sostituendo i grandi impianti, con enormi vantaggi anche in termini di manutenzione.