A indústria da cal apresenta uma intensidade energética muito elevada, no qual o consumo de energia representa cerca de 30 a 60 % dos custos totais de produção. Em seguida apresentam-se medidas e tecnologias disponíveis para a redução do consumo de energia térmica e elétrica na produção de cal.

Escolha do tipo de forno

Considerando apenas a eficiência energética e as emissões de CO₂, os fornos verticais, e em particular, o forno de fluxo paralelo regenerativo, são os fornos mais eficientes. No entanto outras especificações devem ser efetuadas antes de se tomar a decisão do tipo de forno de cal a instalar. Os principais fatores para a seleção do forno incluem:

• Natureza do depósito mineral;
  • Características, disponibilidade e qualidade da pedra de calcário;
• Granulometria da alimentação;
  • Propriedades mecânicas da alimentação;
  • Finos;
• Aplicações do cliente relativas às propriedades da cal;
• Capacidade do forno;
• Disponibilidade de combustíveis (incluindo resíduos);
• Custos (combustível, investimento e operação). 1

Retrofit do forno

Muitas das medidas previamente discutidas para o aperfeiçoamento dos fornos de clínquer também são aplicáveis aos fornos de cal viva. Fornos existentes podem ser alterados para reduzir o consumo de combustível, através da:

• Atualização das tecnologias de queima, como a instalação de queimadores de alta eficiência e flexíveis para adaptar a temperatura aos requisitos do produto, monitorização online da combustão e redução do excesso de ar e a possibilidade de incluir blends de combustíveis, incluindo resíduos;
• Instalação de permutadores de calor em fornos rotativos longos para recuperar o excesso de calor dos gases de exaustão, ou permitir a utilização de vários tipos de combustíveis;
• Utilização do excesso de calor para a secagem da pedra de calcário noutras áreas do processo, como, por exemplo na moagem;
• Conversão, nalguns casos, dos fornos antigos para designs mais recentes. Por exemplo, converter um simples forno de eixo vertical num forno de eixo anular ou ligar dois fornos de eixo verticais para criar um forno de fluxo paralelo regenerativo;
• Redução, em casos excecionais, do comprimento de um forno rotativo longo e a instalação de um pré‑aquecedor, reduzindo o consumo de combustível;
• Minimização da energia elétrica através da utilização de equipamentos eficientes. 1

Substituição dos sistemas de moagem por alternativas mais eficientes

Os benefícios da substituição de moinhos menos eficientes são semelhantes aos descritos para o cimento aqui. Na Alemanha existem casos de estudo em que a substituição dos moinhos de cal viva por moinhos de alta pressão, como por exemplo moinhos de rolos, conduziu a economias de energia elétrica de 2,5 kWh/t‑cal viva. 1

Recuperação de calor residual para produção de eletricidade

A recuperação de calor residual para a produção de eletricidade na indústria da cal apresenta benefícios semelhantes aos da indústria do cimento:

• Ciclo de Rankine a Vapor
• Ciclo de Rankine Orgânico
• Ciclo de Kalina

No Reino Unido existe uma estação de recuperação de calor residual para produção de eletricidade instalada numa unidade de produção de dolomita com uma capacidade de produção anual de 3 MWh. O sistema consiste num ciclo de Rankine orgânico com a capacidade de converter calor a temperaturas tão baixas como 85 °C, resultando num aumento da eficiência energética da fábrica em 25 %. O custo de investimento foi de cerca de 1,5 M€. 2

Automação e controlo do processo

As vantagens da implementação de sistemas de controlo automático são semelhantes aos descritos para o cimento em:

• Automação do controlo da mistura das matérias-primas
• Automação e controlo do processo de produção de clínquer

A implementação de um sistema de controlo dos parâmetros de operação do forno de cal viva numa unidade de produção de cal na Finlândia permitiu manter uma constante monitorização dos índices de qualidade do processo e do produto ajustando sempre que necessário as condições do processo, resultando na diminuição das paragens de produção e na redução de consumo de energia térmica anual de 14 400 GJ.2