Etapas y Equipos Del Proceso

7/25/2019 Etapas y Equipos Del Proceso

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ETAPAS Y EQUIPOS DEL PROCESO


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Preparacin de Materias Primas

Debido a que el chamote es una materia prima muy importante en la fabricacin de productosrefractarios, al igual que la arcilla refractaria, y se obtienen mejores resultados utilizando chamotede la arcilla refractaria, la etapa de preparacin de materias primas se divide en dos. Etapa de

preparacin del chamote y etapa de preparacin de la arcilla, para posteriormente ser llevados alos silos de almacenamiento de diario.

Preparacin del Chamote.

La arcilla extrada de la cantera, es llevada por medio volquetas a unas ramadas dealmacenamiento, donde es sometida a la intemperie todo el tiempo que sea posible, con el objetode aumentar su plasticidad. !na vez la arcilla se ha dejado el suficiente tiempo a la intemperie esllevada por unos cargadores a unas tolvas de alimentacin donde se dosifica la alimentacin a una


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banda transportadora que lleva la arcilla a una amasadora de filtro, donde se realiza una mejormezcla de la arcilla y a la vez se retiene material indeseable, para pasar luego a un laminadordonde se separa piedras y material que no pudo ser retenido en la amasadora de filtro. El materialtotalmente separado de impurezas pasa a una extrusora donde obtiene el material en forma peletso de espagueti, para ser luego secados al aire libre. !na vez seco el material es llevado a unastolvas de alimentacin, donde se dosifica la arcilla a unos elevadores de cangilones y estos a suvez a una tolva dosificadora que alimenta el material a un horno rotatorio.

El chamote obtenido en esta etapa de preparacin, junto con el chamote proveniente de retales deproductos en el proceso, son mezclados en una tolva dosificadora y a su vez alimentados a unosmolinos de conos donde se disminuye de tama"o el chamote. !na vez el material es molido pasa auna zaranda donde por diferencias de tama"o se regreza a los molinos el material que no tenga eltama"o requerido. El material que cumple con las especificaciones de tama"o es llevado por mediode bandas transportadoras a unos silos de almacenamiento de chamote granulado. El chamotegranulado, una parte es llevado por medio de unos elevadores de cangilones a un molino de bolasdonde se obtiene un chamote m#s fino, una vez sale el chamote del molino, pasa a una zarandadonde se clasifica por tama"o el material que no tenga el tama"o adecuado es alimentadonuevamente al molino.

El chamote fino es llevado por medio de un tornillo sin fin a los silos de almacenamiento$ la otraparte del chamote granulado es llevado por medio de un elevador de cangilones a una bandatransportadora y depositado en los silos de almacenamiento de diario.

Preparacin de la Arcilla

La arcilla extrada de la cantera , es llevada por medio volquetas a unas ramadas dealmacenamiento, donde es sometida a la intemperie todo el tiempo que sea posible, con el objetode aumentar su plasticidad. !na vez la arcilla se ha dejado el suficiente tiempo a la intemperie esllevada por unos cargadores a unas tolvas de alimentacin donde se dosifica la alimentacin a unabanda transportadora que lleva la arcilla a una amasadora de filtro, donde se realiza una mejormezcla de la arcilla y a la vez se retiene material indeseable, para pasar luego a un laminadordonde se separa piedras y material que no pudo ser retenido en la amasadora de filtro. El material

totalmente separado de impurezas pasa a una extrusora donde obtiene el material en forma debloques. La arcilla en forma de bloques es secada en forma natural o en forma artificial. La arcillaseca es llevada a unas tolvas dosificadoras que alimentan la arcilla a unos molino de rodillos,donde se disminuye de tama"o el material grueso, esta arcilla ya tratada es llevada luego a unelevador de cangilones que llevan el material hasta unos molinos de conos, donde se obtienefinalmente el tama"o requerido de la arcilla. !na vez sale la arcilla del molino es llevada a unelevador de cangilones que alimenta a un tornillo sin fin, el cual es el encargado de llevar la arcillaa los silos de almacenamiento de diario.

Los equipos utilizados en la etapa de preparacin de materias primas son los siguientes%

Tol!as de alimentacin Los alimentadores de lecho de escamas met#licas o de banda decaucho, son b#sicamente destinados a recopilar y dosificar el material a lo largo de las lneas de

preparacin y moldeo de las arcillas refractarias. Existen en varios anchos y longitudes, as como,en distintas alturas y tipos de tolvas, adapt#ndose a las necesidades de la instalacin de que formeparte. Est#n accionadas por un grupo motorreductor que mueve el lecho o fondo y otro que accionael eje distribuidor. Estos alimentadores se denominan del tipo &E' y en los tipo &(', un reductorintegral y un solo motor acciona ambos mecanismos. (on los alimentadores se consigue tambi)n,obtener las proporciones apropiadas para los componentes de las mezclas de arcilla, as como,acopiar material e independizar las lneas de las instalaciones donde se precisa cambiar, confrecuencia, de calidades o tipos de productos a fabricar, no siendo conveniente por tanto,almacenan grandes cantidades de producto.


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* continuacin se describe los diferentes tipos de alimentadores utilizados en la fabricacin deproductos refractarios.

Tol!as "i#ratorias(onsideradas entre las m#s importantes vers#tiles. +e usan para

ampliar la abertura de los depsitos de almacenamiento y provocar el flujo al romper lospuentes formados por el material. +on comunes dos tipos b#sicos de tolvas vibratorias% el

tipo giratorio, en el que la vibracin se aplica perpendicularmente al canal de flujo y el tipode torbellino, que al proporcionar una elevacin y una oscilacin combinada al material,hace que se rompan los puentes que se forman

Alimentadores de Tornillo Sin$%n helicoidal para ayudar a descargar depsitos y

producir una alimentacin uniforme. En este caso es importante la necesidad de un tornillohelicoidal de paso variable para producir un arrastre uniforme del material por la aberturacompleta de la tolva. -ara que haya flujo uniforme, la relacin num)rica de la abertura dealimentador de tornillo sinfn al di#metro no debe sobrepasar de seis.

Alimentadores de estrella(on un transportador recolector de tornillo o gusano sinfn

proporcionan una salida muy uniforme a lo largo de la abertura ranurada. +e debe agregaruna seccin vertical de cuando menos, una salida por encima del alimentador paraasegurar la salida uniforme por la abertura.

&andas TransportadorasLas bandas transportadoras se utilizan de manera casi universal entodo proceso que implique el transporte de material de un lugar a otro. En la industria refractariason muy utilizadas para el transporte de la arcilla refractaria, del chamote y dem#s materialesutilizados. Estas pueden recorrer distancias a velocidades de hasta ./0 m1s y manejar hasta 234tm1h &/// ton1h'. 5ambi)n pueden funcionar en distancias cortas a velocidades suficientementelentas para la recoleccin manual, con una capacidad de solo unos cuantos 6ilmetros por hora.

Las pendientes de las bandas transportadoras se limitan a un m#ximo de aproximadamente 3/grados, y las m#s comunes se encuentran en la gama de 70 a 8/ grados. +lo se puede producircambios de direccin en el plano vertical de la trayectoria de la banda y se deben dise"arcuidadosamente como curvas verticales o codos relativamente planos.

Las bandas transportadoras pueden ser de lamina de acero, de goma o de escamas. La cinta del#mina de acero se utilizan en tramos horizontales y rectilneos, en largos recorridos, son mascaras pero aguantan mejor los golpes. Las cintas de goma se utilizan en tramos rectilneos y deinclinacin media, son m#s baratas y mas r#pidas. Las cintas de escamas, de menor velocidad quelas de goma, se utilizan para el transporte de cargas pesadas, en curvaturas o pendienteselevadas.

Es fundamental la limpieza de las cintas despu)s de la carga . La arcilla pegada se seca y no sedesprende. Las arcillas muy pl#sticas y excesivamente h9medas pueden presentar problemas deadherencia en las cintas.

Amasadora. La amasadora debe ser larga, pero a mayor longitud existe m#s consumo de fuerza,mayor debilidad de los ejes y rotura de cojinetes por un alto esfuerzo. La longitud 9til recomendadaes de 8 a 8.m &para ladrillos y productos escala 7%7', la longitud y tiempo de amasado depende dela longitud de la maquina, la inclinacin de las -alas y las revoluciones de trabajo.

El factor que afecta la produccin es el ancho de la amasadora, el cual debe ser proporcionado a laproduccin de piezas. Las cuchillas laterales cortan el barro entre las mismas palas de amasado,adem#s evitan el transporte de arcilla m#s o menos h9meda y facilita la intima ligazn entre partesde arcilla humectada, dando uniformidad a la arcilla refractaria.


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Las palas de amasado son inclinadas y algunas llevan en la superficie de corte exterior segmentosde acero, para cambiarlos cuando se desgastan. Los segmentos se unen con tornillos a la base,pero estos al tener contacto con el agua se oxidan y son difciles de cambiar.

La calidad de los barros obtenidos con las amasadoras extrusoras y amasadoras filtro es superior ala conseguida con las amasadoras tradicionales.

*masadoras existentes en el mercado %

Amasadora &atidora de Do#le E'e. *masadora m#s com9n en el trabajo de mezcla de

arcilla. Las palas se insertan en el centro del tanque de amasado.

Amasadora de Contra CorrienteEspecialmente para trabajos finos, consta de una cuba

cerrada por ambos lados, la descarga se realiza en el centro de la amasadora, donde ensu parte inferior hay un paso redondo o cuadrado por el que cae la arcilla ya humedecida.:equiere mayor potencia y un mayor costo de instalacin.

Amasadora a CompresinLogra una mayor unin del agua y la arcilla, haciendo salir lamezcla en forma de macarrones en todos los sentidos, por las rejillas dispuestas al final.Elimina cuerpos duros y extra"os porque al comienzo del eje se encuentra aletas ydespu)s h)lices que impulsan la masa hacia una sola direccin, al final de la cual, van aparar los cuerpos extra"os y 9nicamente puede salir por las rejillas laterales la arcilla enforma de macarrones. !n dispositivo autom#tico expulsa peridicamente residuos alexterior, sin interrumpir el funcionamiento de la maquina, alargando su vida 9til. Estam#quina realiza las funciones de cilindros lamineros despu)s del amasado, al comprimir laarcilla para poder salir al exterior. Las rejillas de salida son intercambiables. La amasadorano gasta mucha fuerza porque el #rea de salida a todo alrededor de las rejillas es superioral de una galletera normal en la boca de salida.

Amasadora E(tr)soraEst#n especialmente indicadas cuando se adicionan a la arcilla

desengrasantes o chamotas que se mezclan mal y tienden a producirse segregaciones.5ambi)n son muy 9tiles si se trabaja con arcillas pl#sticas y compactas que se humedecencon dificultad.

Amasadora de *iltroEs una amasadora extrusora muy utilizada en la fabricacin de

productos refractarios, este tipo de amasadora esta provista de rejas filtrantes a trav)s delas cuales pasa la arcilla. +on muy adecuadas para retener races y piedras que contienenalgunos tipos de arcilla, que son difciles de eliminar en la preparacin por va h9meda yque ocasionan frecuentes paradas en la galletera por obstruccin de moldes y boquillas.

Laminadores. Los laminadores son maquinas ntimamente relacionadas en los procesos depreparacin, en las instalaciones de maquinaria para la industria cer#mica, estructural, ladrillos,

productos refractarios, tejas, etc. -rincipalmente se aplican en las instalaciones por va semi;h9meda y especialmente en casos concretos que lo permitan en va seca.

+e utilizan como maquinas secundarias & a 3 mm' o terciarias &7 a /, mm' de refino, lafragmentacin del producto se realiza, por compresin, friccin entre los rodillos, girando ensentidos contrarios hacia la galga o separacin entre ellos. La produccin de la galga depende deltama"o del material de entrada, de la humedad y plasticidad, quedando limitada cuanto menor esla galga, de las velocidades perif)ricas y del ancho de los rodillos. El tama"o m#ximo del productoa triturar, depende del coeficiente de rozamiento entre el producto a moler y las camisas del


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laminador, tama"o o di#metro de los cilindros moledores y la velocidad de giro del laminador.:elacin de reduccin &Duros %7$


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La alimentacin se introduce en el extremo superior del horno por varios m)todos, es decir,vertedores inclinados, transportadores de tornillo de suspensin superior, tuberas de lechada, etc.En ocasiones se acostumbra a instalar anillos de estancamiento o cortina de un material refractariodentro del horno para lograr un lecho m#s profundo uno o varios puntos, cambiando as el patrnde flujo. El producto caliente se descarga desde el extremo inferior del horno. La inclinacin delhorno vara seg9n el proceso de 8 a = cm1m. La velocidad de rotacin oscila tambi)n desde muylenta, es decir una velocidad perif)rica de /.7 m1s.

*lgunos hornos tienen dos o tres di#metros $ una parte de la longitud tiene un di#metro y el resto,el otro. +e afirma que esta disposicin incrementa la capacidad del horno, reduce el consumo decombustible y mejora la calidad del producto.

El grado de llenado de horno depende de la relacin de longitud &L' al di#metro &D'. @ornos, conrelacin de L1D de 2/ y a9n por encima muestran grados de llenado del 7> A. En todo caso lainclinacin del horno determina de modo principal el grado de llenado, el cual aumenta adem#s concreciente relacin L1D . En la explotacin pr#ctica del horno, el grado de llenado no debe pasar del73A , pues valores superiores empeoran la transmisin de calor. En general, en el horno rotatoriose desarrollan dos procesos %

-rocesos termoqumico.

5ransporte de Baterial.

El proceso termoqumico condicionada que el material no avance con velocidad regular en elhorno. (on velocidad angular constante, el material se desplaza a diferente velocidad en lasdistintas zonas. Esto se ha confirmado mediante ensayos con trazadores , en que se hanempleado istopos radiactivos &Ca82y del Bn=, introducidos con la alimentacin , en hornos vah9meda.

Las diferencias en la velocidad de paso son consecuencia de las variaciones fsicas y qumicas aque esta sometido el material en el proceso de coccin en el horno.

Molino de &olasEl molino de bolas es adecuado para materiales finos y gruesos, moliendas enh9medo o en seco, en circuitos cerrado con clasificadores, cribas o separadores de aire. En unmolino de bolas la mayor parte de la reduccin se efect9a por impacto cuando las bolas o guijarroscaen casi desde la altura m#xima de la carcasa. !n molino de bolas grande, puede llegar a tener lacarcasa 3 m de di#metro y m de longitud. Las bolas son de 8 a 78 cm de di#metro.

La carga de bolas en un molino de bolas debe ser tal que cuando se detiene el molino, las bolasocupen algo mas de la mitad del volumen del mismo. Durante la operacin las bolas siguen unrecorrido cclico. La fuerza centrifuga mantiene las bolas en contacto con la pared y consigomismas durante el movimiento ascendente. Bientras est#n en contacto con la pared, las bolasefect9an alg9n trabajo de molienda al girar y deslizar unas sobre otras. El rompimiento inicial de laspartculas de la alimentacin se hace por consiguiente, por las bolas mayores que caen desde lamayor altura$ las partcula peque"as se reducen por las bolas peque"as que bajan desde unaaltura mucho menor. Los molinos de bolas se encuentran en diferentes clases dependiendo de ladescarga%

Bolino de bolas con descarga de :ejillas

Bolino tipo rebosamiento o inundacin


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*i+)ra - ,orno Rotatorio

.arandas !na vez el chamote es molido, este se clasifica por tama"o, mediante la utilizacin detamices de tambor rotatorio o de tambor oscilante$ en ambos casos, las m#quinas est#n dispuestasde manera que sirvan al mismo tiempo para transportar el producto molido y tamizado a los silos otolvas respectivas. Las partculas de hierro y de xidos magn)tico, se eliminan atravesando elmaterial molido por un separador o depurador magn)tico, formado por haces de hierro dulce que

hacen de polos de un electroim#n.

* continuacin se presenta los tipos de tamices mas utilizados.

Tamices /iratorios En la mayora de los tamices que dan fracciones de tama"o definido

se separa primero el material grueso y, al final , los finos. Estas m#quinas contienen variasseries de tamices, unos sobre los otros, acoplados a una caja o carcaza. El tamiz m#sgrande esta arriba y el m#s fino en el fondo, y todos est#n provistos de conductos dedescarga adecuados para retirar las distintas fracciones. La mezcla de partculas seintroduce en el tamiz superior. Los tamices y la carcaza se mueven para hacer pasar laspartculas por las aberturas de los mismos. La rotacin tiene lugar en un plano verticalsobre un eje horizontal, por medio de una exc)ntrica colocada en el fondo de la carcaza a

mitad de distancia entre el punto de alimentacin y el de descarga. Los tamices sonrectangulares y bastante largos, desde /. por 7. m hasta 8 por m. La velocidad de giroy la amplitud de la carrera son ajustables, al igual que el #ngulo de inclinacin. Lavelocidad de giro es de =// a 70// r.p.m. y el motor de 7 a 3 (.

Tamices "i#ratoriosLos tamices que se hacen vibrar r#pidamente con un peque"o

recorrido, en comparacin con los tamices giratorios. Las vibraciones pueden generarsemec#nicamente o el)ctricamente. Las vibraciones mec#nicas se transmiten normalmentedesde exc)ntricas de alta velocidad a la carcaza del aparato y desde all a los tamices


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fuertemente inclinados. Las vibraciones el)ctricas producidas con potentes solenoides setransmiten a la carcaza o directamente a los tamices. rdinariamente no se emplea m#sde tres plataformas en los tamices vibratorios. +on usuales unas 70// a 3/// vibracionespor minuto. !n tamiz de 3/ cm de ancho por =/ cm de largo requiere aproximadamente 713de ( $uno de 7.8/ m por 3 m, exige 2 (.

* continuacin se presenta las especificaciones t)cnicas de los principales equipos utilizados en laetapa de preparacin de las materias primas.

5olva de alimentacin a banda transportadora, 2.2 @p de potencia y 7=4/ r.p.m.

// r.p.m.


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entilador Equipo Descontaminante, / @p de potencia y 7>= r.pm.

@orno :otatorio y *ccesorios, 723 @p de potencia.

&asc)lacin 0 Me1clado

!na vez se tienen las materias primas e insumos a las condiciones ptimas para ser utilizados enla preparacin de los diferentes productos refractarios, son llevados a unos silos, llamados silos dealmacenamiento de diario, en donde se almacena la A de la produccin, en este tipo de ladrillo lacomposicin es de 8A de arcilla y >A de chamote$ en los ladrillos de alta al9mina que son elrestante 8A de la produccin la composicin tpica es de 8/A de arcilla y 0/A de bauxita.

En las especialidades refractarias se tienen los morteros, los concretos y el material de apiso. Losmorteros se clasifican en morteros de alta alumina y de baja alumina, los de alta alumina presentancomposiciones de 8/A de arcilla, =A chamote y 7A de silicato de sodio$ los de baja al9mina lacomposicin tipica es de 8/A de arcilla, =A de bauxita y 7A de silicatos.

En el caso de los concretos se tienen, morteros de alta y baja al9mina, los primeros representancomposiciones de 0/A de bauxita y 8/A de cemento$ los de baja al9mina la composicin tpica esde 0/A de chamote y 8/A de cemento.

La composicin tpica del material de apiso es de 7A de arcilla y 0A de bauxita.

* continuacin se presenta las especificaciones t)cnicas de los equipos utilizados en la etapa debasculacin y mezclado.

Elevador salida molino B?:, 7.0 @p de potencia y 7=4 r.p.m.

Bolino B?:4, 32 @p de potencia y 00 r.p.m.

(arro manual silos Bezcla :eprocesada B?:4, 7.0 @p de potencia y 778/ r.p.m.

Elevador alimentacin Bolino B?:4, 8.2 @p de potencia y 7=4 r.p.m.

-lato Bolino Eirich J7, 3/ @p de potencia y 7>= r.p.m.

-lato Bolino Eirich J8, 3/ @p de potencia y 7>= r.p.m.

Garanda (arro movil J7, 8.2 @p de potencia y 7=4 r.p.m.


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Garanda (arro movil J8, 8.2 @p de potencia y 7=4 r.p.m.

(arro movil J7, 3.= @p de potencia y 7>7/ r.p.m.

(arro movil J8, 3.= @p de potencia y 7>7/ r.p.m.

Elevador Eirich, =.= hp de potencia y 7>2 r.p.m.

(ompresor Kngersoll :and -istones &+tand by', =/ @p de potencia y 7>> r.p.m.

(ompresor de 5ornillo -lanta, > @p de potencia y 7>> r.p.m.

+in Fines +istema de / r.p.m.

+in Fin transporte neum#tico, 7.0 @p de potencia y 7>// r.p.m.

+in Fin transporte neum#tico, 7.0 @p de potencia y 7>// r.p.m.

ibrador -retolva :oto;Bixer, 7.0 @p de potencia y 7>0/ r.p.m.


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-ara la elaboracin de ladrillos refractarios las materias primas son descargadas de los silos dealmacenamiento de diario a unas bandas transportadoras que descargan el material a unoselevadores de cangilones, los cuales llevan el material al mezclador tipo Eirich. Las materiasprimas, chamote, arcilla, y bauxita son mezcladas junto con el agua, la cual es introducida almezclador en contracorriente con, el fin de darle la humedad requerida &2;A' a la pasta. !na vezse tiene la pasta con la humedad requerida pasa a unas zarandas donde se clasifica por tama"o elmaterial que cumple con las especificaciones requeridas.

ESPECIALIDADES RE*RACTARIAS

!na vez salen las materias primas de silos de almacenamiento de diario y son llevados a laseccin de especialidades refractarias por medio de una banda transportadora y un elevador decangilones, parte de la materia prima es llevada a un mezclador :oto;Bixer, en donde se mezclacon el cemento, durante a = minutos. a mezclada las materias primas con el cemento seprocede a fabricar las especialidades denominadas Borteros +ecos y1o (oncretos. Estasespecialidades pueden ser producidas manualmente o autom#ticamente en una empacadora +.5.:EHK+. !n vez se tienen los morteros secos y1o concretos estos son almacenados en sacos de 70

M / 6ilos, dependiendo de la densidad del producto.

La otra parte de la materia prima que no fue llevada al Bezclador :oto;Bixer, es llevada a laseccin de morteros h9medos, en donde las materias primas se mezclan con agua y el silicato desodio en un cilindro acostado con paletas helicoidales durante minutos. !na vez se tiene losmorteros h9medos son llevados y empacados manualmente y almacenados en canecas de galones.

Despu)s de esta etapa dependiendo si se quiere fabricar ladrillos refractarios o especialidadesrefractarias, varan las etapas siguientes. En la fabricacin de ladrillos refractarios las etapassiguientes son% formacin o prensado, secado, coccin y almacenamiento. En la fabricacin deespecialidades refractarias la etapa siguiente es la de almacenamiento.

*ormacin o Prensado

Es una etapa especifica en la produccin de ladrillos refractarios. El m)todo de prensado en secoes el proceso m#s adecuado para la fabricacin de ladrillos refractarios, ya que se consigue conella mayor densidad, volumen y uniformidad. *l aumentar la presin de moldeo, se mejoran lassiguientes propiedades%

:esistencia mec#nica al fro

-orosidad

Escorificacin

:eblandecimiento a compresin

Estabilidad a los cambios de temperatura

Las materias primas provenientes de los silos de almacenamiento de diario, ya mezcladas con elagua son llevadas por medio de carros repartidores al sistema de compresin el cual consta decinco prensas, las cuales utilizan una carga que va de 2// a 4/ toneladas cada una. Las prensasse clasifican prensas


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origina unos residuos slidos denominados rotura verde, los cuales son incorporados nuevamenteal proceso en al etapa de mezclado.

* continuacin se las especificaciones t)cnicas de los equipos utilizados en la etapa de prensado.

-rensa


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Secado

La etapa de secado se realiza principalmente para eliminar parte del agua que trae la piezaprensada y que fue incorporada principalmente en la etapa de mezclado. Las piezas en el secadopasa por tres fases% una primera de p)rdida de agua contenida en los poros$ otra de nuevaeliminacin de agua hasta alcanzar la m#xima contraccin y una tercera consistente en la p)rdida

del resto de agua, permitiendo la aparicin de poros.

El secado es una operacin simult#nea de calor y masa, la cual es de vital importancia en laindustria refractaria, debido a que en esta etapa del proceso es donde se produce el mayorporcentaje de p)rdidas de produccin debidas a fisuras, contracciones, demoras de produccin,deformaciones, obstrucciones de vas.

En t)rminos generales puede decirse que se debe conocer las caractersticas qumicas y fsicas delas arcillas, para determinar la velocidad de secado. La velocidad de secado mas adecuada, es laque se consigue en el menor tiempo, sin que se produzcan roturas por contraccin.

El secado utilizado en la industria de la fabricacin de productos refractarios en el pas se realizaen forma artificial, despu)s de haber tenido una previa etapa de secado natural durante 82 horas.

(uando se introduce el material refractario en un secadero artificial, en el cual circula aire caliente,se establece un flujo de calor hasta el interior de este, obligando a salir la humedad del slido. Elaire seco al estar en contacto con el material h9medo transfiere calor a su superficie, evaporandosu humedad libre. +i se mantiene constantes la temperatura y la velocidad del aire, el agua seelimina a velocidad constante, hasta alcanzar el slido su humedad crtica, momento en el cualaparecen las primeras manchas secas. +i el secado es brusco se establece un anormal gradientede eliminacin de humedad, el cual va acompa"ado de agrietamiento, deformaciones ycontracciones del material.

-ara una determinada temperatura de aire, el consumo de calor resultar# tanto menor, cuanto m#selevado sea el grado final de humedad del aire saliente, si se emplean gases calientes, convieneque estos procedan de combustibles limpios en azufre para evitar decoloracin de los productosrefractarios.

Secaderos Arti$icialesLa instalacin de secaderos artificiales suponen gastos supletorioselevados, otra razn econmica desfavorable, estriba en el hecho en que se necesitan igualnumero de caloras para secarlo, como para cocerlo. +in embargo, con el fin de incrementar laproduccin y disminuir las p)rdidas de rotura, un c#lculo adecuado de secado puede llegar agarantizar consumos de carbn bastantes reducidos, en funcin de los calores recuperados en laevacuacin de los humos del horno. Los secaderos artificiales se catalogan en intermitentes ocontinuos.

Secaderos IntermitentesEn los secaderos intermitentes el material presecado en

condiciones ambientales, es introducido en una de las c#maras contiguas del secadero, lascuales deben tener controladores de humedad y temperatura. Las c#maras son de

diferentes dimensiones y en ellas se puede utilizar los gases de chimenea de los hornos olos gases de combustin de un hogar contiguo. Estos gases son introducidos por el piso yredistribuidos por un ventilador, para salir h9medos por la parte inferior mediante la ayudade un extractor. Los circuitos pueden ser conectados o independientes.

Secadero Contin)o 2Tipo T3nel4 El secadero continuo tipo t9nel es el secadero utilizado

en la industria refractaria (olombiana. (onsiste en una galera de =/ a 0/ mts, con 8=campos y 7/ a 7= carros, en la que por una de sus extremidades penetra el aire caliente encontracorriente al desplazamiento del material, el cual se transporta a trav)s del t9nel en


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vagones o estanteras. La temperatura varia del extremo fro al caliente de 3/ a 78/ gradoscentgrados, la desecacin dura 82 a 20 horas. Heneralmente, este secadero es utilizadocuando se cuenta con un horno t9nel en el proceso.

Coccin

La coccin constituye la fase m#s importante y delicada del proceso de fabricacin de losproductos refractarios. En esta etapa se confiere a la pieza las propiedades deseadas, al mismotiempo que pone de manifiesto si las etapas precedentes, preparacin, prensado y secado se hanllevado correctamente o no. Los materiales que son sometidos a coccin pasan durante esteproceso por diversos estados, ocurriendo complejas reacciones, regidas por su composicinmineralgica, qumica y granulom)trica.

(uando el mineral arcilloso ha alcanzado temperaturas entre 7/ y 8// /(, el agua ligadadesaparece totalmente, empezando la descomposicin de los hidratos de silicio de hierro, al igualque los silicatos de al9mina. *l alcanzar la arcilla una temperatura entre 2/ y / /(comienza aperder el agua combinada, la arcilla se descompone y la materia org#nica se quema$ entre >// y0// /( se forma una pasta &mezcla de slice, al9mina, xidos de hierro, calcio y magnesio'. Desdelos 0// /( hasta 7/// ; 77// /( tiene lugar la cochura propiamente dicha.

Las fases de la cochura del horno son tres% (aldeo, coccin y enfriamiento. En la primera seelimina paulatinamente el agua higroscpica, el agua es removida por aire continuamenterenovado y aumentando constantemente la temperatura. El caldeo se considera terminado cuandotoda la masa alcanza los 7// /(. En todos los hornos t9nel, el caldeo se realiza con el aire de lazona de enfriamiento que pasa a la de caldeo sin atravesar el fuego, por conductos especiales.

En la coccin se completan las reacciones qumicas, los materiales sufren una ligera contraccin yadquieren una estructura caracterstica que da fuerza al material terminado. La temperatura decoccin oscila entre 78// y 72///(.

El enfriamiento de las piezas esta definido por su tama"o, cuanto mayor es el tama"o de losrefractarios, con tanta mayor lentitud se habr# de elevar la temperatura y dejar enfriar aquellos. Los

productos cuyo enfriamiento se ha realizado lentamente, son tenaces y muy resistentes a lasacciones mec#nicas y por el contrario un enfriamiento r#pido los hace fr#giles, hasta el punto quesi han sido enfriados con demasiada premura se rompen a veces espont#neamente, sin laintervencin de agentes mec#nicos exteriores.

Despu)s de la coccin los materiales toman una coloracin que es muy variable, dependiendo de%los componentes de la arcilla y tipo de atmsfera, bien sea oxidante o reductora. Heneralmente enlos materiales estructurales prima los colores rojizos propios de los xidos f)rricos.

* continuacin se describe el horno tipo t9nel, el cual es el horno m#s utilizado en la industriarefractaria (olombiana.

,orno T3nel+on hornos continuos, de bajo nivel de contaminacin, en donde el material semoviliza mediante vagones que se desplazan a trav)s de la galera, conformada por 24 campos. Laconcepcin de este horno responde a la idea de fijar una zona de fuego y hacer pasar losproductos a cocer, siguiendo la curva de calentamiento del horno. Ello supone la ventaja de ahorrode caloras en el enfriamiento y precalentamiento del horno, adem#s de la economa de mano deobra en carga y descarga de los ladrillos y mayor rapidez en la etapa de coccin.

La longitud del horno fluct9a entre 0/ a 78/ mts de longitud. El combustible se suministra por laparte superior mediante un sistema de transporte neum#tico, el cual disminuye totalmente la


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contaminacin en esta etapa. Este horno es utilizado por industrias altamente tecnificadas y conaltos niveles de produccin. (onsume cerca de // toneladas mes de carbn.

La curva de temperatura del horno indica el tratamiento t)rmico al que se somete una piezamoldeada y seca al pasar por el horno, esta curva puede ser modificada teniendo en cuenta que eltiempo es funcin de la masa a tratar y que el calor no puede penetrar a la misma velocidad en una

masa de diez toneladas que una de cinco.

Las razones que han justificado la implantacin de estos hornos en la industria refractaria respondea lo siguiente.

El aire y los gases de combustin circulan en sentido inverso al de los ladrillos.

El aire que entra por la boca de descarga del horno se calienta progresivamente en

contacto con las piezas cocidas en su fase de enfriamiento.

El aire llega a la zona de quema a una temperatura elevada, favoreciendo la combustin.

Las llamas y los gases de combustin pasan por la zona de caldeo transfiriendo su energa

antes de escapar a la atmsfera.

La zona de precalentamiento esta constituida por 72 campos, la zona de quema por > campos yfinalmente la zona de enfriamiento por 80 campos.

Los hornos de rodillos son una modificacin del horno t9nel, son hornos continuos en donde elmaterial cer#mico no es transportado en vagonetas, sino mediante una serie sucesiva de rodilloscer#micos, de donde proviene su nombre. Estos hornos generalmente tienen dos o tres lneas deflujo por donde circula el material a cocer. El combustible utilizado en estos hornos es gas y suutilizacin prev) una economa del combustible. Estos tipos de hornos son utilizados

principalmente por las ladrilleras grandes, cuya produccin es superior a 3// toneladas.

* continuacin se describe las especificaciones t)cnicas del horno t9nel.

Botor J7 @idr#ulico @. 59nel, /.>2 @p de potencia y =4/ r.p.m.

Botor J8 @idr#ulico @. 59nel, /.> @p de potencia y =0 r.p.m.

entilador J7/=, 4 @p de potencia y 7>3/ r.p.m.

entilador J7/3, 88 @p de potencia y 77=/ r.p.m.

entilador J00, 2.0 @p de potencia y 7=4/ r.p.m.

entilador J07, 2.0 @p de potencia y 7>8 r.p.m.

entilador J03, 3.2 @p de potencia y 7>// r.p.m.


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entilador torre enfriamiento, 7.0 @p de potencia y 7>// r.p.m.

// r.p.m.

(himenea principal, 7>.2 @p de potencia y 0 r.p.m.

(himenea auxiliar, 7.8 @p de potencia y 7>/ r.p.m.

0 r.p.m.

(ompresores Nitting J8, 20.8> @p de potencia y 0>0 r.p.m.

Empujador de vagonetas secadero @orno 59nel, /.= @p de potencia y 7=2 r.p.m.

Seleccin 0 Empa5)e

!na vez fabricados los productos refractarios &ladrillos prensados y especialidades refractarias',estos pasan por una fase de seleccin , en donde se descarta el material refractarios que nocumpla con los est#ndar de produccin. !na vez el material refractario, es empacado y llevado a labodega de almacenamiento para ser despachado posteriormente.

http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/369101/369101_ee.htm
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/369101/369101_ee.htmhttp://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/369101/369101_ee.htm

Etapas y Equipos Del Proceso

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