PROCEDIMIENTO PARA COCER PRODUCTOS CERÁMICOS Y HORNO CORRESPONDIENTE.

Procedimiento para cocer productos cerámicos y horno correspondiente. Campo técnico La presente invención se refiere a un procedimiento para cocer productos cerámicos, así como a un horno para productos cerámicos apto para poner en práctica dicho procedimiento. Antecedentes de la técnica Tal como es conocido, los hornos para productos cerámicos se pueden subdividir sustancialmente en dos categorías amplias: hornos de túnel y hornos intermitentes. Los hornos de túnel resultan particularmente aptos para cocer baldosas y losas de cerámica y, brevemente, comprenden una estructura de túnel largo, recubierta de material refractario, a lo largo de la cual avanzan los productos que se van a cocer sobre carros autopropulsados o en rodillos de soporte giratorios. El túnel está provisto de sistemas de regulación del calor que permiten que el horno se subdivida longitudinalmente en una pluralidad de secciones sucesivas a diferentes temperaturas de manera que, durante el avance, los productos cerámicos se sometan a la totalidad de las etapas del ciclo de cocción. El ciclo de cocción comprende ambas etapas de calentamiento y refrigeración, más o menos rápidas y, generalmente, está representado por un esquema que relaciona las temperaturas de las distintas secciones del horno con su posición longitudinal en la parte interior del horno. De forma diferente, los hornos intermitentes normalmente comprenden una única cámara de cocción, delimitada por paredes recubiertas en material refractario, en cuyo interior permanecen inmóviles los productos que se van a cocer. Los hornos intermitentes se utilizan especialmente para la cocción de productos de gran tamaño y/o productos que presenten formas complejas, posiblemente con paredes de grosor variable, entre los que se encuentran, por ejemplo, dispositivos sanitarios como bases de retretes, lavamanos y bañeras, pero también artículos de cocina, aislantes cerámicos para conductos de aislamiento para líneas eléctricas de alta tensión, o conducciones cerámicas para conductos de desagüe y similares. El ciclo de cocción en hornos intermitentes se obtiene mediante una variación progresiva en la temperatura interior de la única cámara de cocción y, de este modo, se representa mediante un esquema que hace referencia a la temperatura del horno con respecto al tiempo que los productos pasan en su interior. En particular, el ciclo de cocción normalmente comprende tres etapas sucesivas, que incluyen una primera etapa para uniformizar el calentamiento hasta temperaturas entre 1200 y 1300ºC, una etapa intermedia a una temperatura constante, y una etapa final de refrigeración para retornar los productos a la temperatura ambiente. La etapa de refrigeración se divide en una primera etapa de refrigeración rápida, durante la que los productos se llevan con rapidez a una temperatura de 600ºC aproximadamente, seguida de una etapa de refrigeración lenta para alcanzar la temperatura ambiente. La etapa de refrigeración lenta evita la presencia de defectos y/o de tensiones residuales en los productos acabados que, de otro modo, podrían generar grietas muy finas, grietas mayores y, en ocasiones, la rotura real. La regulación adecuada de las etapas de refrigeración rápida y lenta también permite que el material cerámico adopte diferentes estructuras químicas y físicas de las que dependen las propiedades mecánicas del producto acabado. La regulación de la temperatura en la cámara de cocción generalmente se obtiene por medio de una pluralidad de quemadores de llama libre instalados en posiciones adecuadas en las paredes laterales y/o en las paredes de bóveda y en las paredes inferiores del horno, desde donde están encarados directamente a la parte interior de la cámara de cocción. Cada quemador está asociado a un conducto de suministro de combustible, típicamente gas metano, y a un conducto de suministro de comburente; típicamente aire del exterior a temperatura ambiente, que se abren en proximidad a la superficie interior de la pared del horno para encender una llama que se desarrolla libremente en la cámara de cocción. Se asocian unos medios de válvula respectivos a los conductos de suministro, que regulan el caudal de flujo del combustible y el comburente, de manera que regulen la intensidad de la llama y, así, el calor generado. 2 E09723865 01-12-2011   De forma diferente a los hornos de túnel, en los que la duración total del ciclo de cocción depende de la velocidad de avance de los productos en el horno, es decir, el tiempo transcurrido en las distintas secciones del horno, resulta obvio que la duración total del ciclo de cocción en un horno intermitente depende de la rapidez con la que cambie la temperatura interna de la única cámara de cocción del horno. Sin embargo, los hornos intermitentes de productos cerámicos muestran un nivel bastante elevado de inercia térmica que influye de forma considerable en el gradiente de temperatura interna de la cámara de cocción. En particular, la inercia térmica presenta un efecto negativo, especialmente durante las etapas de refrigeración rápida, durante las cuales los productos cerámicos se podrían enfriar más rápidamente de lo que lo hacen normalmente, sin que esto provoque ningún defecto en el producto final, pero su duración en realidad es más larga de lo necesario, precisamente debido a la inevitable inercia térmica del horno. Para solucionar este problema por lo menos parcialmente, se ha introducido aire en el horno, a través de conductos de suministro de los quemadores apagados, de manera que se disipe mediante convección una parte del calor interior y se enfríen más rápidamente los productos cerámicos, reduciendo la duración total del ciclo de cocción. Sin embargo, este método no se puede aplicar a todos los tipos de quemadores utilizados en hornos para productos cerámicos intermitentes. En particular, la técnica anterior comprende quemadores de llama libre que incorporan un intercambiador de calor, en el que se precalienta el aire comburente mediante un flujo de aire y humos de combustión calientes que salen del horno, cuya temperatura coincide básicamente con la temperatura de la cámara de cocción. El flujo de gases calientes se mueve por un conducto de salida dispuesto en el cuerpo del quemador, cuyo conducto de salida se abre en el horno y cruza el intercambiador de calor. Cuando se enciende la llama, el precalentamiento del aire comburente permite una mayor eficiencia y el rendimiento general del horno, reduciendo de este modo el consumo de combustible. Cuando se apaga la llama, no se puede suministrar un aire de refrigeración extraído del conducto de suministro de dichos quemadores, ya que, en cualquier caso, se calentaría debido a los gases calientes que atraviesan el intercambiador de calor y, de este modo, llegaría a la cámara de combustión a una temperatura demasiado elevada como para poder enfriar de forma efectiva los productos contenidos en la misma y añadiría duración a la totalidad del ciclo de cocción. El documento D1: EP 0 866 296 muestra un horno para productos cerámicos provisto de medios de transporte para los productos que se van a tratar. Dichos productos se tratan en el interior del volumen interno calentado del horno, proporcionándose el calor mediante una pluralidad de quemadores adecuados dispuestos encima y debajo de los medios transportadores de los productos cerámicos. Cada quemador presenta un deflector dispuesto a lo largo del paso de la llama, de manera que dicha llama se difunda en una dirección predeterminada. En una forma de realización descrita, el deflector se puede utilizar para transportar aire frío. El documento D2: EP 1 217 299 muestra un horno que presenta por lo menos dos mezcladoras de combustible y aire comburente opuestas recíprocamente y que se pueden accionar mediante, alternativamente, la activación de dos modos de funcionamiento. En un primer modo de funcionamiento, entra aire exterior en el sistema a través de una línea adecuada y, mediante un desviador, fluye en una primera mezcladora, donde se alimenta con el combustible para calentar el horno. Parte del aire que sale del horno a través del conducto de la mezcladora opuesta se hace recircular y retorna al horno, utilizándose también para calentar el regenerador cerámico. La otra parte sale del sistema a través de un paso adecuado. En el segundo modo de funcionamiento, el aire exterior entra en el sistema y, mediante el mismo desviador y una línea adecuada, fluye en la mezcladora opuesta donde se alimenta con el combustible para calentar el horno. Parte del aire que sale del horno a través del conducto de la primera mezcladora se hace recircular y retorna al horno, utilizándose también para calentar el regenerador cerámico. La otra parte sale del sistema. Exposición de la invención Un objetivo de la presente invención es reducir... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para cocer productos (100) en un horno para productos cerámicos (1), comprendiendo dicho horno (1) por lo menos un quemador de llama (4), que por lo menos está provisto de un conducto de suministro (46, 6) del comburente, un conducto de salida (43, 8) de los gases calientes procedentes del horno, y un intercambiador de calor (40, 42) con el fin de establecer un intercambiado de calor entre el fluido que fluye a través del conducto de suministro (46, 6) y el conducto de salida (43, 8), caracterizado porque los procedimientos comprenden la refrigeración de los productos (100) por medio de la inyección de un fluido de refrigeración en el horno, a través del conducto de salida (43, 8) de por lo menos un quemador (4), cuando dicho quemador (4) está apagado. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque durante la etapa de inyección del fluido de refrigeración, el procedimiento comprende suministrar de forma simultánea comburente al horno, a través del conducto de suministro (46, 6) de dicho por lo menos un quemador apagado (4). 3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de salida (43, 8) está asociado a unos medios de válvula (85, 87) que están destinados a poner el conducto de salida (43, 8) de forma selectiva en comunicación con el entorno exterior o con unos medios de suministro (61) que suministran un fluido de refrigeración, y porque la etapa de inyección del fluido de refrigeración se obtiene accionando unos medios de válvula (85, 87) de manera que pongan el conducto de salida (43, 8) en comunicación con los medios de suministro (61). 4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la activación de los medios de válvula (85, 87) pone el conducto de salida (43, 48) en comunicación con los medios de suministro (61) que también están destinados a suministrar el comburente al conducto de suministro (46, 6), siendo el fluido de refrigeración y el comburente el mismo fluido. 5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de salida (43, 8) del quemador (4) se abre en la sección restringida de un tubo venturi (80) por el cual pasa axialmente un fluido de control que crea en la sección estrechada una depresión para aspirar los gases calientes del horno (1), obteniéndose la etapa de inyección del fluido de refrigeración mediante el desvío del fluido de control en la parte interior del conducto de salida (43, 8) del quemador (4). 6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el desvío del fluido de control se obtiene evitando que dicho fluido de control salga axialmente del tubo venturi (80). 7. Horno para productos cerámicos que comprende por lo menos un quemador de llama (4) provisto de por lo menos un conducto de suministro (46, 6) del comburente, un conducto de salida (43, 8) de los gases calientes procedentes del horno, y un intercambiador de calor (40, 42) con el fin de establecer un intercambio de calor entre el fluido que fluye a través del conducto de suministro (46, 6) y el conducto de salida (43, 8), caracterizado porque comprende unos medios (61, 80, 84) para suministrar un fluido de refrigeración en el horno a través del conducto de salida (43, 8) o de dicho por lo menos un quemador (4), dicho conducto de salida (43, 8) está asociado a unos medios de válvula (85, 87) que están destinados a poner el conducto de salida (43, 8) en comunicación de forma selectiva con el entorno exterior o con los medios (61) para suministrar el fluido de refrigeración. 8. Horno según la reivindicación 7, caracterizado porque los medios (61) para el suministro de fluido de refrigeración también están destinados a suministrar comburente en el conducto de suministro (46, 6), siendo el fluido de refrigeración y el comburente el mismo fluido. 9. Horno según la reivindicación 7, caracterizado porque el conducto de salida (43, 8) se abre en la sección estrechada de un tubo venturi (80), que se inserta a lo largo de un conducto auxiliar (81) concebido para que el fluido de control fluya a través del mismo, de manera que cree una depresión en la sección estrechada destinada a aspirar los gases calientes procedentes del horno, comprendiendo los medios de suministro de fluido de refrigeración unos medios para el desvío del fluido de control en la parte interior del conducto de salida (43, 8). 10. Horno según la reivindicación 9, caracterizado porque los medios de desviación (84) comprenden unos medios de válvula (84) destinados a cerrar de forma selectiva el conducto auxiliar (81) aguas abajo del tubo venturi (80). E09723865 01-12-2011   11 E09723865 01-12-2011   12 E09723865 01-12-2011   13 E09723865 01-12-2011