Proceso Del Ladrillo 4b5u2c

DESCRIPCION GLOBAL DEL PROCESO PROCESOS El proceso de producción de ladrillos y derivados de la arcilla se inicia con la selección de la tierra en las minas, analizando los diferentes tipos que cumplan con propiedades físicas y químicas apropiadas para la fabricación de productos de cerámica roja y gres. Una vez realizado el análisis, las tierras se mezclan y se dejan reposar para lograr una mejor homogenización, luego de lo cual se puede tomar dos opciones: Un proceso seco o un proceso húmedo. Una vez esté la materia prima en las condiciones óptimas, se inicia el proceso de extrusión, donde es moldeado y cortado según la forma y tamaño del producto a obtener. Al terminarse el proceso de extrusión, moldeo y corte, el producto pasa a la etapa de secado que puede ser de dos formas: natural, donde el producto es llevado a los patios y colocado en forma tal que circule el aire, con un tiempo de entre cinco y ocho días; y artificial, proceso en el cual se hace circular aire caliente por medios mecánicos, con un tiempo de 24 a 72 horas. Al terminar el proceso de secado, el material pasa a las etapas de quema, control de calidad y despacho o almacenamiento. En la actualidad los métodos más importantes para hacer ladrillos se pueden dividir en tres grupos, según el estado de la arcilla empleada.   

Proceso plástico de corte mediante alambres Proceso plástico compacto. Proceso semiseco o semiplástico.

En Colombia, el proceso más usado es el proceso plástico de corte con alambre, en el cual se emplea una pasta de plasticidad máxima, siendo el contenido de humedad del 15 al 20%. Este método se adapta especialmente para formar ladrillos de las calidades más bajas de arcilla. Su empleo más importante es para la elaboración de ladrillo rojo ordinario, tejas, tubos y rios para la construcción. La arcilla empleada para esta clase de producto es una arcilla superficial, la cual se caracteriza por el contenido de impurezas tales como piedras y pequeños guijarros que pueden haber sido incorporados durante la socavación. La diferencia fundamental entre el proceso plástico de corte por alambres y los otros procesos consiste en que en el primero no se emplean moldes para modelar los ladrillos, el principio de este método de formación es la extrusión de una columna continua de pasta de arcilla plástica mediante una maxaladora a través de una matriz. La columna se corta luego en ladrillos mediante los alambres tensos de una maquina cortadora. A diferencia del proceso plástico de corte por alambres, en el proceso plástico compacto y en el proceso semiseco, los ladrillos se moldean en una prensa. El proceso plástico compacto, es también utilizado en Colombia pero en menor proporción que el Proceso plástico de corte mediante alambres. En este proceso el contenido de agua varía de 10 al 15%, según la arcilla empleada y la clase de producto que debe formarse. La pasta plástica se impulsa a través de una maxaladora a un molde cerrado (caja de coágulos), y cuando el molde está lleno se descarga la pasta. Esta pieza de arcilla preformada (coágulo) se lleva entonces a la prensa. Las prensas modernas suelen constar de dos prensas excéntricas que prensan los ladrillos alternativamente; mientras una prensa se descarga, la otra está ejerciendo su presión. Al prensar el plástico compacto es conveniente que la presión se mantenga sobre cada ladrillo durante un tiempo considerable. Cuando se requieren ladrillos de un alto grado de acabado (ladrillo de fachada), se reprensan en una prensa a continuación de la primera. Los ladrillos que salen de la primera prensa se levantan a una posición desde la cual, mediante un aparato impulsor, se colocan exactamente en el molde de la prensa subsiguiente , que está accionada a la misma velocidad de la primera prensa.

El proceso semiseco o semiplástico, emplea arcilla de una consistencia a medio camino entre seco y plástico. El material empleado lo es en la forma de un polvo húmedo que contiene del 5 al 9% de agua. La cohesión de las partículas de arcilla es producida por la máquina de hacer 2 ladrillos, ejerciendo una presión muy elevada (entre 500 y 2000 lb/pulg. ) sobre la pasta. Cuanto más seco, es decir menos plástico sea el material, mayor será la presión requerida para comunicar la necesaria cohesión a las partículas. El proceso semiseco es particularmente adecuado para prensar ladrillos de arcilla que contengan material bituminosos. Este último actúa como lubricante, haciendo innecesaria la adición de aceite al polvo de arcilla. En una maquina de hacer ladrillos semisecos, el material, después de haber pasado por el molino triturador y por el cedazo, cae por gravedad en forma de polvo, descendiendo por un vertedero de lona, a la carretilla deslizante. Está carretilla se mueve hacia delante, hasta encima mismo del molde vacío, en el cual cae el polvo húmedo. El polvo húmedo que ha caído dentro del molde vacío se prensa mediante dos distintos prensados entre los émbolos superior e inferior. El ladrillo prensado es empujado a la mesa de descarga por la carretilla deslizante cuando se mueve de nuevo hacia delante para llenar el molde vacío. Para el reprensado se coloca un molde adicional (molde de reprensar) inmediatamente después del primer molde, el ladrillo es llevado automáticamente e este molde adicional y se prensa de nuevo. Una de las principales ventajas del prensado semiseco es el hecho de que los ladrillos prensados no han de ser desecados en secaderos especiales, sino que pueden ir directamente al horno. PRODUCTOS ELABORADOS Los productos que se obtiene en el proceso de fabricación de ladrillos y derivados de arcilla son los siguientes: Ladrillos. Son piedras artificiales de forma paralepípeda, de poca altura, obtenidas mediante el moldeo y cocción de arcillas de composición conveniente. Los ladrillos han de tener determinadas propiedades como son, resistencia mecánica a la intemperie y a los cambios de temperatura, ser homogéneos, no pesados ni muy porosos. El tipo de estructura del ladrillo (laminar) disminuye su resistencia, esto se puede evitar engrasando la boquilla de la extrusora, regulando la velocidad de salida, adicionando álcalis a la pasta para aumentar la plasticidad o aumentando la temperatura de cocción. Los ladrillos fabricados con maquina son más porosos, permeables y menos resistentes a la compresión que los fabricados a mano. Los ladrillos deben tener reducida conductividad térmica y buena resistencia a la congelabilidad. Clases de Ladrillos 2

Ordinarios o de Construcción. Tienen una resistencia a la compresión de 1500 lb/pulg (105 2 2 2 kg/cm ) a 7000 lb/pulg (492 kg/cm ), absorción de agua mayor o igual a 8%. Los ladrillos comunes se fabrican con arcillas más o menos arenosas y magras. Si la arcilla es demasiado plástica, los ladrillos están expuestos a deformaciones y grietas. Los ladrillos han de ser cocidos a una temperatura bastante elevada para ofrecer la requerida resistencia mecánica y una adecuada resistencia a las influencias atmosféricas. Es importante también que los ladrillos no presenten una vitrificación completa, puesto que es necesario cierto grado de porosidad y que se mejoren las propiedades aislantes térmicas del ladrillo. 



De Ingeniería o Vitrificados. La resistencia a la compresión es mayor de 7000 2 2 lb/pulg (492 kg/cm ) y el promedio de absorción de agua por peso es de 4.5 a 7%. Son de color oscuro, de gran resistencia mecánica, se cosen a altas temperaturas, son resistentes a la intemperie y se usan para pavimento de calles. Ladrillos de Construcción Huecos. Son bloques con uno o más espacios vacíos que lo atraviesan, el grueso de la pared es por lo general pequeño comparado con el tamaño de los agujeros, son ligeros y resistentes estructuralmente. Las pastas empleadas en la confección de estos ladrillos debe ser más plásticas que la de los demás objetos cerámicos y el secado de estos materiales no ofrece dificultad, siendo más rápido que el de los ladrillos macizos y menos expuestos a deformaciones.

Los ladrillos huecos se subdivide en :  

- Para paredes interiores y tabiques. Ambas caras dispuestas para enyesar o en lucir, ambas caras lisas para usar sin enyesar o enlucir o una cara para enlucido. - Para pisos, techos, buhardillas y estructurales

En la siguiente tabla se muestra las especificaciones de ladrillos de construcción huecos. Especificaciones de ladrillos de Construcción Huecos TIPO

DIMENSIONES (cm)

H2 Huecos

35*18*13

H3 Huecos

35*23*9

H10 Huecos

45*20*10

H15 Huecos

40*25*15

H20 Huecos

40*25*20

H23 Huecos 35*23*18 Fuente: : British Standard Specifications. Ladrillos de Fachada o Enchape. Usados en el interior de los edificios, sobresale el color (rojo, amarillo, gris), solidez, resistencia a la intemperie, uniformidad de tamaño y forma. La superficie puede ser lisa o de textura rugosa hecha antes de la cocción Tejas. Las tejas por lo general se hacen mediante el proceso plástico, se le obtiene blancas en bruto, de arcilla plástica compactada por extrusión de una maxaladora a través de una matriz, y se cortan por alambres de un modo similar al empleado en la fabricación de ladrillos. Las tejas de techar deben ser cocidas a un grado tal que tenga una porosidad bastante reducida para ser prácticamente impermeables al agua, pero no debe ser demasiado vítrea con el objeto de evitar el "resudamiento", además deben ser resistentes a la intemperie y a las heladas, puesto que han de estar expuestas continuamente a la acción atmosférica. La absorción de agua debe ser menor al 10.5% y su resistencia a la flexión mayor a 175 lb (79.45kg). Clases de Tejas. Rojas, multicolores, azules, recubiertas de arena, lozas de pavimentación, baldosas y tejas de techar, subdivididas en:      

Tejas de alero Tejas y medias tejas Tejas de varias vertientes Tejas de surco Tejas de ángulo vertical Tejas de cumbrera.

Baldosas. Se llaman así unas piezas de varias formas, cuadradas, rectangulares, triangulares, hexagonales, que se emplea en el suelo de habitaciones. Su fabricación es igual a la de los ladrillos. ENTRADAS AL PROCESO Las entradas al proceso se clasifican en  

MATERIAS PRIMAS RECURSOS NATURALES

MATERIAS PRIMAS La materia utilizada en la fabricación de ladrillos y derivados de la arcilla es el chamote. Chamote. Es el material de rotura que se produce en el proceso de fabricación de ladrillos y derivados de arcilla, y se incorpora al proceso después de ser triturado previamente en un triturador de mandíbula. El chamote según el origen puede ser de dos tipos: Chamote crudo es el que se genera en el proceso de secado, y se caracteriza por no sufrir cambios químicos; y el chamote cocido, el cual es producido en la etapa de cocción, este material ha sufrido cambios físicos y químicos debido a las altas temperaturas a la que fue sometido el material en el horno. Este material le mejora la resistencia al producto. RECURSOS NATURALES. Los recursos naturales utilizados en la fabricación de productos de arcilla son los siguientes: Arcilla . Es un producto de la descomposición de las rocas feldespáticas. Los constituyentes principales son silicatos alumínicos hidratados y que pueden ser divididos, entre otros, en los grupos de la caolinita y de la montmorillonita. La principal característica cerámica es su plasticidad (tamaño de partícula) ; otras propiedades son : agente suspensor, resistencia mecánica después del secado, variedad de colores según impurezas, resistencia al choque térmico y a las altas temperaturas, propiedades aislantes, etc. Una de las clasificaciones basada en sus propiedades es :            

Arcillas blancas de calcinación Caolín residual Brasas (ball clays) Arcillas refractarias Caolines sedimentarios Arcillas de pedernal refractarias Arcilla con alta alúmina Arcillas de baja plasticidad Arcillas y pizarras para ladrillos, tubos y tejas Arcillas para gres (plásticas con fundentes) Arcillas para ladrillos (con óxido de hierro) Arcillas fundentes (con más óxido de hierro)

Para la elaboración de ladrillos y tejas se parte de arcillas calcáreas (con menos de 30% de CO3Ca ), ferruginosas y poco grasas para que no se deformen ni se rompan durante el secado y cocción, sin ser perjudicial un cierto contenido de arena que actúa como desengrasante y disminuye la contracción, debiendo contener la menor cantidad posible de piritas, yeso y guijarros que producen manchas, eflorescencias, disgregación y rotura durante la cocción del material por el proceso de hinchamiento que provocan tales substancias. La composición de las arcillas utilizadas para la fabricación de ladrillos y tejas debe oscilar entre los siguientes límites: Si02 43-61%, AL203 26-39%, Mg0 0-1.5%, Ca0 0-1%, Fe203 0-2.5%, (Na20 + K20) 02.5%, sulfatos 0-2% (se insolubilizan adicionando Cl2Ba o C03Ba), pérdida por calcinación (humedad + C02) 7.4-18%, con una densidad de 1.5, y una humedad entre el 5 y el 10%. Otras materias primas que se pueden emplear son las arcillas puras mezcladas con arena para evitar el agrietamiento durante el secado y cocción. La arcilla generalmente entra al proceso con una humedad del 14%. Agua. El agua empleada en la fabricación de ladrillos , es agua que se le agrega a la arcilla, en la etapa de preparación de la materia prima, para darle la humedad requerida (15 al 20%), para su posterior tratamiento en la etapa de extrusión. Aire. Es básicamente utilizado en las etapas de secado y cocción. En la primera se utiliza para realizar la operación de secado en forma natural (al aire libre) o bien en una forma artificial en

el cual se calienta la corriente de aire aprovechando el calor generado en el horno. En la etapa de cocción en las reacciones de combustión en el horno. Carbón. Se Utiliza como combustible para la generación de energía en las etapas de secado y cocción en todas las ladrilleras del país. El carbón se compone de partes orgánicas y minerales. Entre ellos se tiene el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), el azufre (S) y las cenizas. En la siguiente figura se presenta el consumo de carbón en porcentaje por tipo de empresa en país.

Fuente: UIS-IDEAM Las cenizas del carbón pueden contener cuantitativamente los siguientes componentes: del 1521 % de Al2O3; del 25-40%, SiO2; del 20-45% Fe2O3; del 1-5% CaO; del 0.5-1%, MgO y del 28% SO3. En algunos carbones, el contenido de cloruros varía entre 0.01 y el 0.1% para carbones ricos en cenizas, hasta el 0.5%. El contenido de fluoruros de los carbones es de 0.02% como máximo.Las cenizas de los lignitos contienen un 25-40% de CaO; un 3-10% de Al2O3, un 0.5-5% de MgO y hasta un 40% de SO3. Aparte de los componentes minerales, las cenizas del carbón contienen sales (cloruros y sulfatos), componentes volátiles, tales como agua de cristalización en los minerales de la arcilla, en los sulfatos (yeso) y en algunas sales; aparte de ella, también anhídrido carbónico en los carbonatos y gas sulfuroso en los sulfatos. Los componentes combustibles son el carbono, el hidrógeno y el azufre; en la combustión estos elementos se combinan con el oxígeno del aire y por ello se genera calor. Cuanto mayor es la proporción de estos componentes en el combustible, tanto más elevado es el calor de combustión. Cuando se valora un combustible, únicamente se tiene en cuenta el carbono y el hidrógeno que contienen. En la siguiente tabla se presenta la composición elemental del carbón y del coque. Composición elemental del carbón y del coque. Componentes

Hullas %

Coque %

Carbón (C)

60-92

80-90

Hidrógeno (H)

1-5

0.4-2

Oxígeno (O)

2-14

-

Nitrógeno (N)

0.3-2

-

Azufre (S)

0.5-4

0.4-1

Cenizas

5-15

8-14

Humedad

2-15

1-1.5

Fuente : Manual del Ingeniro Químico , Robert Perry. Editorial Mc Graw Hill, Mexico 1993. El azufre, aunque arde, no se desea que esté en el combustible, puesto que al quemarse produce anhídrido sulfuroso, que, en presencia del agua, da ácido sulfuroso (H2SO3), que corroe las partes metálicas de las instalaciones y como Sox en los gases residuales lanzados a la atmósfera actúa de modo extraordinariamente molesto sobre su entorno orgánico. El carbono no reacciona de modo inmediato con el oxígeno del aire; la combustión a CO y a CO2 discurre en cadenas, durante la cual el carbono reacciona en primer lugar con el radical OH mucho más activo. Para que el combustible se inflame es necesario la presencia de pequeñas cantidades de vapor de agua, porque cuando teóricamente el carbón esta seco se inflama con dificultad. Debido a eso el secado del carbón no ha de ser extremo. Una humedad del orden del 1-1.5% impulsan la combustión. Gas Natural. El gas natural es el combustible gaseoso más frecuentemente empleado en la industria de las cerámicas, pero no tanto en la industria ladrillera debido a su alto costo, en función del producto que se obtiene. Los principales componentes del gas natural son el metano, CH4 y el etano, C2H6. Los hidrocarburos más pesados, como el propano, C3H8, butano, C4H10 , pentano C5H12 y hexano, C6H14 , sólo están presentes en el gas natural en cantidades pequeñas. Se designa como "húmedo" si el gas natural contiene pentano y hexano. Poder Calorífico. Es igual a la suma de los calores de combustión de las fracciones correspondientes a cada uno de los componentes. Si el combustible se presenta en forma de combinación química, entonces el calor de combustión de cada uno de los elementos menos la energía térmica necesaria para disociar aquella combinación en sus elementos. En el gas natural la energía térmica para la disociación en carbono e hidrógeno de las moléculas de los hidrocarburos presentes en forma de combinación química es, aproximadamente, el 9% del calor total de combustión . Así, el calor de combustión del metano : CH4 + 2O2 = CO2 = 2H2O + 213,000 cal. Volumen de los gases de combustión. Los componentes del gas natural hacen combustión según las siguientes ecuaciones : Metano CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O ; Etano 2C2H6 + 7 O2 = 4CO2 + 6H2O Propano 2C3H8 + 10 O2 = 6CO2 + 8 H2O ; Butano C4H10 + 6 ½ O2 = 4CO2 + 5 H2O Pentano C5H12 + 8O2 = 5CO2 + 6 H2O ; Hexano C6H14 Con ayuda de estas ecuaciones se pueden calcular los volúmenes de los productos de combustión del gas natural si se conoce su composición . Volumen de los gases de combustión del carbón, fuel-oil y gas natural. La combustión de carbón, fuel y gas natural, para la misma cantidad de unidades térmicas, suministran diferentes volúmenes de gases de combustión. El resumen que a continuación se da, contiene las volúmenes de los gases de combustión (con un 10% de aire en exceso ) generados en la producción de 100 kcal, obtenidas por combustión de carbón, fuel y gas natural. 3

1000 kcal obtenidas con carbón producen 1.24 m N de gases de combustión 1000 kcal 3 obtenidas con gas natural producen 1.47 m N de gases de combustión.

De esos valores se deduce que el fuel produce, aproximadamente, un 6% más de gases que el carbón ; el gas natural, un 18.5% más que el carbón. 1000 kcal obtenidas con fuel producen 3 1.31 m N de gases de combustión. Crudo de Castilla. Al igual que el carbón es un combustible muy utilizado en la industria ladrillera del país. El principal problema que presenta este combustible es su alto contenido de azufre, el cual según ECOPETROL es de 2.2%. Es un petróleo crudo con características similares a las del combustóleo que, una vez sale del pozo se somete a deshidratación para retirar el excedente de agua y dejarlo en condiciones de ser utilizado como combustible. En la industria se usa como combustible en hornos, secadores y calderas. Las características más importantes del crudo de Castilla se muestran en la siguiente tabla. Propiedades físicas del crudo de Castilla

CARACTERISTICAS UNIDADES

VALOR TIPICO

Azufre

% másico

2.2

Cenizas

% másico

0.8

Agua por destilación % volumen Punto de inflamación

o

0.6

C

82.7

o

mm / s

2

1360

o

Viscosidad a 40 C

2

mm / s

668

Vanadio

mg/Kg

320

Níquel

mg/Kg

99

Hierro

mg/Kg

32

Sodio

mg/Kg

2

Viscosidad a 40 C

Fuente : Manual del Ingeniro Químico , Robert Perry. Editorial Mc Graw Hill, Mexico 1993. Las emisiones producidas por su combustión incompleta son esencia cantidades importantes de NOX, COX y SOX. ETAPAS Y EQUIPOS DEL PROCESO

Adecuación de Materias Primas Las materias primas en el estado de división y pureza en que se encuentran en la naturaleza no pueden entra directamente al proceso, por lo cual las arcillas son secadas al aire sobre superficies en arenadas para producir disgregación y purificación si el proceso de preparación es por vía seca; si la preparación es por vía húmeda, la arcilla se utiliza como sale del yacimiento para formar una pasta dúctil y homogénea. Cuando se desea incrementar la plasticidad de una arcilla, esta se acumula humedeciéndola intempéricamente por un período de tiempo determinado dependiendo del tipo de arcilla, el cual recibe el nombre de maduración o maceración. Una vez este lista la arcilla se lleva por medio de bandas transportadoras a las tolvas de alimentación, encargadas de dosificar la arcilla a los equipos de trituración y molienda. Alimentadores. Los alimentadores de lecho de escamas metálicas o de banda de caucho, son básicamente destinados a recopilar y dosificar el material a lo largo de las líneas de preparación y moldeo de las arcillas. Existen en varios anchos y longitudes, así como, en distintas alturas y tipos de tolvas, adaptándose a las necesidades de la instalación de que forme parte. Están accionadas por un grupo motorreductor que mueve el lecho o fondo y otro que acciona el eje distribuidor. Estos alimentadores se denominan del tipo (E) y en los tipo (C), un reductor integral y un solo motor acciona ambos mecanismos. Con los alimentadores se consigue también, obtener las proporciones apropiadas para los componentes de las mezclas de arcilla, así como, acopiar material e independizar las líneas de las instalaciones donde se precisa cambiar, con frecuencia, de calidades o tipos de productos a fabricar, no siendo conveniente por tanto, almacenar grandes cantidades de producto. A continuación se describe los diferentes tipos de alimentadores.

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Tolvas Vibratorias. Consideradas entre las más importantes y versátiles. Se usan para ampliar la abertura de los depósitos de almacenamiento y provocar el flujo al romper los puentes formados por el material. Son comunes dos tipos básicos de tolvas vibratorias: el tipo giratorio, en el que la vibración se aplica perpendicularmente al canal de flujo y el tipo de torbellino, que al proporcionar una elevación y una oscilación combinada al material, hace que se rompan los puentes que se forman. Alimentadores de Tornillo Sinfín O helicoidal. Se utiliza para ayudar a descargar depósitos y producir una alimentación uniforme. En este caso es importante la necesidad de un tornillo helicoidal de paso variable para producir un arrastre uniforme del material por la abertura completa de la tolva. Para que haya flujo uniforme, la relación numérica de la abertura de alimentador de tornillo sinfín al diámetro no debe sobrepasar de seis. Alimentadores de estrella. Con un transportador recolector de tornillo o gusano sinfín proporcionan una salida muy uniforme a lo largo de la abertura ranurada. Se debe agregar una sección vertical de cuando menos, una salida por encima del alimentador para asegurar la salida uniforme por la abertura.

Bandas Transportadoras. Las bandas transportadoras se utilizan de manera casi universal. Pueden recorrer distancias a velocidades de hasta 5.08 m/s y manejar hasta 4539 tm/h (5000 ton/h). También pueden funcionar en distancias cortas a velocidades suficientemente lentas para la recolección manual, con una capacidad de solo unos cuantos kilómetros por hora. Las pendientes de las bandas transportadoras se limitan a un máximo de aproximadamente 30 grados, y las más comunes se encuentran en la gama de 18 a 20 grados. Sólo se puede producir cambios de dirección en el plano vertical de la trayectoria de la banda y se deben diseñar cuidadosamente como curvas verticales o codos relativamente planos. Las bandas transportadoras pueden ser de lamina de acero, de goma o de escamas. La cinta de lámina de acero se utilizan en tramos horizontales y rectilíneos, en largos recorridos, son más caras pero resisten mejor los golpes. Las cintas de goma se utilizan en tramos rectilíneos y de inclinación media, son más baratas y mas rápidas. Las cintas de escamas, de menor velocidad que las de goma, se utilizan para el transporte de cargas pesadas, en curvaturas o pendientes elevadas. Es fundamental la limpieza de las cintas después de la carga . La arcilla pegada se seca y no se desprende. Las arcillas muy plásticas y excesivamente húmedas pueden presentar problemas de adherencia en las cintas. MOLIENDA Y TAMIZADO La etapa de molienda y tamizado se hace con el fin de obtener un tamaño de partículas adecuado, para ser utilizada en la fabricación de ladrillos y derivados de arcilla. La molienda en la fabricación de ladrillos, ha de ser gradual y generalmente en dos etapas: la primera una trituración preliminar, la cual se realiza para reducir de tamaño el material y conseguir mejores resultados en posteriores trituraciones. En la trituración preliminar el material es reducido a un tamaño aproximado de 8 cm de diámetro como máximo; la segunda etapa denominada de pulverización o molienda, se efectúa con el fin de conseguir un mayor grado de finura de las partículas, la molienda se puede realizar en seco o en húmedo. Los equipos utilizados en la trituración preliminar o primaria son los siguientes: Desmenuzadores.. La fragmentación se realiza entre dos ó tres rodillos con cuchillas incorporadas, girando el uno al revés del otro de sus ejes dispuestos horizontalmente en paralelo. El producto a desmenuzar, entra en la máquina y pasa entre los rodillos y las cuchillas, siendo reducido hasta la dimensión de los citados cilindros, mediante las acciones de cizallamiento y compresión. Relación de reducción (Duros 3:1; Blandos 10:1).

Desintegradores: La fragmentación se realiza entre dos rodillos, uno de ellos con cuchillas incorporadas, girando el uno al revés del otro de sus ejes dispuestos horizontalmente en paralelo. El producto desintegrado, entra en la maquina pasando entre los rodillos, siendo reducido por las cuchillas, mediante acciones de cizallamiento y presión. Relación de reducción (Duros 5:1; Blandos 10:1). Otros equipos utilizados en trituraciones preliminares Son:         

Quebrantadores de Mandíbulas Trituradoras de Bolas Trituradoras de Quijada Trituradoras Giratorias Trituradora de Rodillos Quebrantadoras de Impacto Trituradora de Bandeja Molino lanzador Molinos centrífugos y de Campana

Los equipos utilizados en la pulverización o trituración secundaria son: Laminadores. Los laminadores son maquinas íntimamente relacionadas en los procesos de preparación, en las instalaciones de maquinaria para la industria cerámica, estructural, ladrillos, tejas, etc. Principalmente se aplican en las instalaciones por vía semi-húmeda y especialmente en casos concretos que lo permitan en vía seca basta. Se utilizan como maquinas secundarias (5 a 3 mm) o terciarias (1 a 0,5 mm) de refino, la fragmentación del producto se realiza, por compresión, fricción entre los rodillos, girando en sentidos contrarios hacia la galga o separación entre ellos. La producción de la galga depende del tamaño del material de entrada, de la humedad y plasticidad, quedando limitada cuanto menor es la galga, de las velocidades periféricas y del ancho de los rodillos. El tamaño máximo del producto a triturar, depende del coeficiente de rozamiento entre el producto a moler y las camisas del laminador, tamaño o diámetro de los cilindros moledores y la velocidad de giro del laminador. Relación de reducción (Duros 5:1; Blandos 10:1). Otros equipos utilizados en la etapa de pulverización son:      

Desintegrador Molino Lanzador Molino de Rulos Molino de Martillo Molino pendular Molinos de Cilindros ( lisos o estriados)

Una vez el producto es molido se clasifica por tamizado, mediante la utilización de tamices de tambor rotatorio o de tambor oscilante; en ambos casos, las máquinas están dispuestas de manera que sirvan al mismo tiempo para transportar el producto molido y tamizado a los silos o tolvas respectivas. Las partículas de hierro y de óxidos magnético, se eliminan atravesando el material molido por un separador o depurador magnético, formado por haces de hierro dulce que hacen de polos de un electroimán. A continuación se presenta los tipos de tamices mas utilizados. Tamices Giratorios. En la mayoría de los tamices que dan fracciones de tamaño definido se separa primero el material grueso y, al final , los finos. Estas máquinas contienen varias series de tamices, unos sobre los otros, acoplados a una caja o carcaza. El tamiz más grande esta arriba y el más fino en el fondo, y todos están provistos de conductos de descarga adecuados para retirar las distintas fracciones. La mezcla de partículas se introduce en el tamiz superior. Los tamices y la carcaza se mueven para hacer pasar las partículas por las aberturas de los mismos. La rotación tiene lugar en un plano vertical sobre un eje horizontal, por medio de una

excéntrica colocada en el fondo de la carcaza a mitad de distancia entre el punto de alimentación y el de descarga. Los tamices son rectangulares y bastante largos, desde 0.5 por 1.5 m hasta 2 por 5 m. La velocidad de giro y la amplitud de la carrera son ajustables, al igual que el ángulo de inclinación. La velocidad de giro es de 600 a 1800 r.p.m. y el motor de 1 a 3 CV. Tamices Vibratorios. Las vibraciones pueden generarse mecánicamente o eléctricamente. Las vibraciones mecánicas se transmiten normalmente desde excéntricas de alta velocidad a la carcaza del aparato y desde allí a los tamices fuertemente inclinados. Las vibraciones eléctricas producidas con potentes solenoides se transmiten a la carcaza o directamente a los tamices. Ordinariamente no se emplea más de tres plataformas en los tamices vibratorios. Son usuales unas 1800 a 3000 vibraciones por minuto. Un tamiz de 30 cm de ancho por 60 cm de largo requiere aproximadamente 1/3 de CV ;uno de 1.20 m por 3 m, exige 4 CV. AMASADO O MEZCLADO. El Amasado consiste en mezclar íntimamente la arcilla previamente adecuada con agua, y es mas perfecto cuanto más uniforme sea la mezcla. En el amasado influyen variables como: 

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Arcillas. Las arcillas deben caer en el inicio de la amasadora, es decir, en las primeras palas de amasado. Se recomienda el uso de reguladores y dosificadores de arcilla para que ésta no afluya a la amasadora con diferente intensidad o intermitencia, además facilita el proceso de detención de la alimentación por acumulación de arcilla. Agua. El agua debe ser puesta en o con el barro en el inicio del proceso, es decir, desde el momento en que la arcilla cae en la amasadora. El agua que cae más adelante, equivale a perder longitud de amasado, tiempo y mayor esfuerzo de la máquina, provocando rotura de ejes y cojinetes. Se debe mantener el grado de humedad, para evitar variaciones en el moldeo de la arcilla; la repartición de agua debe ser uniforme, para que toda partícula de arcilla quede humedecida; el agua caliente, que casi es vapor, penetra fácilmente y se pone en o con todas las partículas de la arcilla, no dejando espacios secos; la arcilla debe estar bien humectada, para evitar esfuerzos mayores de la maquina, calentándose sobre todo la boca de salida. Si la boca está caliente, comunica el calor a la arcilla que esta en o con ella y el central queda a temperatura normal, ocasionando piezas que se despejan con facilidad por las diferentes contracciones y expansiones.

Amasadora. La amasadora debe ser larga, pero a mayor longitud existe más consumo de fuerza, mayor debilidad de los ejes y rotura de cojinetes por un alto esfuerzo. La longitud útil recomendada es de 2 a 2.5m (para ladrillos y productos escala 1:1), la longitud y tiempo de amasado depende de la longitud de la maquina, la inclinación de las palas y las revoluciones de trabajo. El factor que afecta la producción es el ancho de la amasadora, el cual debe ser proporcionado a la producción de piezas. Las cuchillas laterales cortan el barro entre las mismas palas de amasado, además evitan el transporte de arcilla más o menos húmeda y facilita la intima ligazón entre partes de arcilla humectada, dando uniformidad a la arcilla. Las palas de amasado son inclinadas y algunas llevan en la superficie de corte exterior segmentos de acero, para cambiarlos cuando se desgastan. Los segmentos se unen con tornillos a la base, pero estos al tener o con el agua se oxidan y son difíciles de cambiar La calidad de los barros obtenidos con las amasadoras extrusoras y amasadoras filtro es superior a la conseguida con las amasadoras tradicionales. Amasadoras existentes en el mercado : 

Amasadora Batidora de Doble Eje. Amasadora más común en el trabajo de mezcla de arcilla. Las palas se insertan en el centro del tanque de amasado.

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Amasadora de Contra Corriente. Especialmente para trabajos finos, consta de una cuba cerrada por ambos lados, la descarga se realiza en el centro de la amasadora, donde en su parte inferior hay un paso redondo o cuadrado por el que cae la arcilla ya humedecida. Requiere mayor potencia y un mayor costo de instalación. Amasadora a Compresión. Logra una mayor unión del agua y la arcilla, haciendo salir la mezcla en forma de macarrones en todos los sentidos, por las rejillas dispuestas al final. Elimina cuerpos duros y extraños porque al comienzo del eje se encuentra aletas y después hélices que impulsan la masa hacia una sola dirección, al final de la cual, van a parar los cuerpos extraños y únicamente puede salir por las rejillas laterales la arcilla en forma de macarrones. Un dispositivo automático expulsa periódicamente residuos al exterior, sin interrumpir el funcionamiento de la maquina, alargando su vida útil. Esta máquina realiza las funciones de cilindros laminadores después del amasado, al comprimir la arcilla para poder salir al exterior. Las rejillas de salida son intercambiables. La amasadora no gasta mucha fuerza porque el área de salida alrededor de las rejillas es superior al de una galletera normal en la boca de salida. Amasadoras Extrusoras. Están especialmente indicadas cuando se adicionan a la arcilla desgrasantes o chamotas que se mezclan mal y tienden a producirse segregaciones. También son muy útiles si se trabaja con arcillas plásticas y compactas que se humedecen con dificultad. Amasadora de Filtro. Es una amasadora extrusora provista de rejas filtrantes través de las cuales pasa la arcilla. Son muy adecuadas para retener raíces y piedras que contienen algunos tipos de arcilla, que son difíciles de eliminar en la preparación por vía húmeda y que ocasionan frecuentes paradas en la galletera por obstrucción de moldes y boquillas.

MOLDEADO En esta etapa se condiciona la obtención de las formas moldeadas a la consistencia de la pasta y a la forma y el tamaño de los objetos que se van ha obtener, generalmente se realiza por extrusión. En este proceso para que se puedan obtener buenos productos extruidos, es imprescindible que la arcilla tenga la correspondiente plasticidad. El comportamiento de una arcilla durante el moldeo viene determinado por su plasticidad, obteniéndose precisamente los mejores resultados con arcillas de plasticidad media. Tanto las arcillas de plasticidad elevada, ricas en coloides, como las arcillas de baja plasticidad, suelen dar problemas en la extrusión. Con las arcillas magras o de baja plasticidad, es difícil mantener la humedad de moldeo dentro de unos limites correctos, ya que las variantes que ite son muy reducidas (extrusión suave con materiales huecos tipo Europeo). Si se trabaja con un ligero exceso de humedad, las piezas que se extruyen se deforman al avanzar sobre las mesas de rodillos, formando "pata de elefante", y si, por el contrario, falta humedad en la arcilla, aparecen dentellados en las piezas huecas y el cortador desmorona los tabiques. En arcillas de plasticidad elevada y sobre todo arcillas ricas coloides, con humedad de moldeo comprendidas entre 25 - 40%, el rendimiento de la maquina puede quedar reducido entre el 10 y el 20% de su valor nominal al pegarse el material en las hélices reduciendo sensiblemente su capacidad. El proceso de extrusión se realiza en prensas horizontales o verticales donde la arcilla mediante el empuje proporcionado al vacío por un pistón o por un tornillo sinfín es forzada a pasar, por una boquilla que presenta variaciones según el producto terminado (bloque, teja, tubo, tolete, etc). Los ladrillos , baldosas, toletes, bloques y demás piezas de mampostería se obtienen mediante una extrusora horizontal. Los tubos de gres se fabrican utilizando extrusoras verticales u horizontales donde se varia las boquillas para la obtención de tubos de diferente diámetro. Extrusora. Una extrusora es básicamente una máquina constituida por un conjunto de componentes o mecanismos que permiten compactar la masa de arcilla, mediante la

eliminación de oclusiones de aire o desgasificación y la presión a que se ve sometida la arcilla entre el cuerpo de hélices de la maquina y el embudo o molde. El cilindro de presión es el componente de la extrusora, que está a continuación de las cámaras de vacío, y que además, contiene las hélices a dos diámetros con una transición constante mediante una hélice cónica. Una vez la arcilla ha pasado por los ejes de la amasadora, se coloca en la zona de introducción y convenientemente homogenizada y desmenuzada por las estrellas es introducida en la cámara de vacío y conducida hacia el núcleo de la hélice de transporte por las paletas de introducción. De la zona de transporte, la arcilla pasa a la zona de precompresión donde se inicia realmente la compresión de la misma, al mismo tiempo que se homogeniza, iniciándose la formación de la textura, para pasar seguidamente a la zona de presión, donde el material, al variar de sección la hélice cónica, sufre un deslizamiento transversal y mejor agarre en el cilindro exterior ya que se incrementa la velocidad de desplazamiento, pasando ya después a la zona de presión, donde ésta es máxima y seguidamente a la zona de salida o embudo con molde. En la zona de salida o embudo juntamente con el molde, donde se debe mantener una correcta geometría para que el flujo o barra de salida no sea alterada perdiendo su estructura laminar, sin deslizamientos internos del material que son los que producen tensiones internas en las piezas y posteriormente posibles roturas de secado o cocido. SECADO. La etapa de secado se realiza principalmente para eliminar parte del agua que trae la pieza extruida y que fue incorporada principalmente en la etapa de amasado. Las piezas en el secado pasa por tres fases: una primera de pérdida de agua contenida en los poros; otra de nueva eliminación de agua hasta alcanzar la máxima contracción y una tercera consistente en la pérdida del resto de agua, permitiendo la aparición de poros. El secado es una operación simultánea de calor y masa, la cual es de vital importancia en la industria ladrillera, debido a que en esta etapa del proceso es donde se produce el mayor porcentaje de pérdidas de producción debidas a fisuras, contracciones, demoras de producción, deformaciones, obstrucciones de vías. Puede decirse que la producción de una industria ladrillera depende del secado, ya que la capacidad de extracción, producción y de horno generalmente es alta. En términos generales puede decirse que se debe conocer las características químicas y físicas de las arcillas, para determinar la velocidad de secado. La velocidad de secado mas adecuada, es la que se consigue en el menor tiempo, sin que se produzcan roturas por contracción. El secado utilizado en la industria del ladrillo y derivados de arcilla puede ser natural o artificial. En el secado natural se dejan los productos cerámicos en grandes áreas, bajo cubierta o al aire libre. Los productos de mampostería estructural son secados por acción del viento, por lo tanto el tiempo de secado depende de condiciones atmosféricas como velocidad del aire, temperatura y humedad relativa. Este tipo de secado impide un alto ritmo de producción en plantas medianas o altamente tecnificadas (hornos continuos). Cuando se introduce un ladrillo húmedo 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 sólido. El aire seco al estar en o con el material húmedo transfiere calor a su superficie, evaporando su humedad libre. Si se mantiene constantes la temperatura y la velocidad del aire, el agua se elimina a velocidad constante, hasta alcanzar el sólido su humedad crítica, momento en el cual aparecen las primeras manchas secas. Si el secado es brusco se establece un anormal gradiente de eliminación de humedad, el cual va acompañado de agrietamiento, deformaciones y contracciones del material.

En un secadero la temperatura del aire caliente puede ser elevada, mientras los ladrillos conserven un grado elevado de humedad (10-15%). Para una determinada temperatura de aire, el consumo de calor resultará tanto menor, cuanto más elevado sea el grado final de humedad del aire saliente, si emplean gases calientes, conviene que estos procedan de combustibles limpios en azufre para evitar decoloración de los ladrillos. Secaderos Artificiales. La instalación de secaderos artificiales suponen gastos supletorios elevados, otra razón económica desfavorable, estriba en el hecho en que se necesitan igual numero de calorías para secarlo, como para cocerlo. Sin embargo, con el fin de incrementar la producción y disminuir las pérdidas de rotura, un cálculo adecuado de secado puede llegar a garantizar consumos de carbón bastantes reducidos, en función de los calores recuperados en la evacuación de los humos del horno. Los secaderos artificiales se catalogan en intermitentes o continuos. 

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Secaderos Intermitentes. En los secaderos intermitentes el material presecado en condiciones ambientales, es introducido en una de las cámaras contiguas del secadero, las cuales deben tener controladores de humedad y temperatura. Las cámaras son de diferentes dimensiones y en ellas se puede utilizar los gases de chimenea de los hornos o los gases de combustión de un hogar contiguo. Estos gases son introducidos por el piso y redistribuidos por un ventilador, para salir húmedos por la parte inferior mediante la ayuda de un extractor. Los circuitos pueden ser conectados o independientes. Secadero Continuo (Tipo Túnel). El secadero continuo tipo túnel, consiste en una galería de 60 a 80 mts, en la que por una de sus extremidades penetra el aire caliente en contracorriente al desplazamiento del material, el cual se transporta a través del túnel en vagones o estanterías. La temperatura varia del extremo frío al caliente de 30 a 120 grados centígrados, la desecación dura 20 a 24 horas. Generalmente, este secadero es utilizado cuando se cuenta con un horno túnel en el proceso.

COCCION La cocción constituye la fase más importante y delicada del proceso de fabricación. En esta etapa se confiere a la pieza las propiedades deseadas, al mismo tiempo que pone de manifiesto si las etapas precedentes, preparación, moldeo y secado se han llevado correctamente o no. Los materiales que son sometidos a cocción pasan durante este proceso por diversos estados, ocurriendo complejas reacciones, regidas por su composición mineralógica, química y granulométrica. 0

Cuando el mineral arcilloso ha alcanzado temperaturas entre 150 y 200 C, el agua ligada desaparece totalmente, empezando la descomposición de los hidratos de silicio de hierro, al igual que los silicatos de alúmina. Al alcanzar la arcilla una temperatura entre 450 y 0 550 C comienza a perder el agua combinada, la arcilla se descompone y la materia orgánica 0 se quema; entre 700 y 800 C se forma una pasta (mezcla de sílice, alúmina, óxidos de hierro, 0 0 calcio y magnesio). Desde los 800 C hasta 1000 - 1100 C tiene lugar la cochura propiamente dicha. Las fases de la cochura del horno son tres: Caldeo, cocción y enfriamiento. En la primera se elimina paulatinamente el agua higroscópica, el agua es removida por aire continuamente renovado y aumentando constantemente la temperatura. El caldeo se considera terminado 0 cuando toda la masa alcanza los 100 C. En todos los hornos túnel y en algunos hoffman, el caldeo se realiza con el aire de la zona de enfriamiento que pasa a la de caldeo sin atravesar el fuego, por conductos especiales. En la cocción se completan las reacciones químicas, los materiales sufren una ligera contracción y adquieren una estructura característica que da fuerza al material terminado. La 0 temperatura de cocción oscila entre 1000 y 1100 C. En la etapa de enfriamiento la temperatura ha de descender desde la cocción hasta la normal, 0 la cual debe realizarse de una manera paulatina en la zona de 500 a 600 C, ya que la

conversión del beta al alfa cuarzo de los ladrillos puede originar contracciones o fisuras en los ladrillos. Además, un descenso paulatino (especialmente en los hornos cerrados) es importante en la dureza, tenacidad y coloreado de las piezas vitrificadas. El enfriamiento de las piezas esta definido por su tamaño, cuanto mayor es el tamaño de los ladrillos, con tanta mayor lentitud se habrá de elevar la temperatura y dejar enfriar aquellos. Los productos cuyo enfriamiento se ha realizado lentamente, son tenaces y muy resistentes a las acciones mecánicas y por el contrario un enfriamiento rápido los hace frágiles, hasta el punto que si han sido enfriados con demasiada premura se rompen a veces espontáneamente, sin la intervención de agentes mecánicos exteriores. Después de la cocción los materiales toman una coloración que es muy variable, dependiendo de: los componentes de la arcilla y tipo de atmósfera, bien sea oxidante o reductora. Generalmente en los materiales estructurales prima los colores rojizos propios de los óxidos férricos. Se le denomina vitrificación al proceso cerámico por el cual los materiales silicoaluminosos se sinterizan formando una capa superficial dura, brillante y generalmente transparente. Los productos vitrificados (tubos), son impermeables, resistentes al rayado, inertes químicamente y en general son productos más agradables al tacto y a la vista. La sinterización es la reacción entre partículas sólidas, para dar un producto menos poroso. Muchos óxidos son formadores de vidrio, los mas comunes son el B2O3, SiO2 y P2O5, que con frecuencia vitrifican por enfriamiento. La estructura cristalina del SiO4 tiende a estar presente en el líquido, en el cual una polimerización temporal da lugar a grupos irregulares que la hacen muy viscosa. Al estos enfriarse no se reagrupan en la estructura cristalina regular, sino que permanecen como polímeros irregulares que posteriormente formaran la capa vítrea. El óxido bórico tiene alta tendencia a formar el estado vítreo, la incorporación de B2O3 a la sílice, viene acompañada de una disminución del punto de fusión y de una estabilización del estado vítreo. La vitrificación se 0 produce al agregar sal y bórax al horno, cuando este ha dado una temperatura de (1050 C ). Este tipo de recubrimiento es aplicable específicamente a los tubos. Dentro de los tipos de hornos utilizados en la fabricación de ladrillos, baldosa y tejas de arcilla tenemos: Horno de Fuego Dormido. Es un horno artesanal, construido en forma circular, generando una bóveda circular. Posee una puerta lateral por donde se carga el material. En estos hornos se coloca una capa de carbón, posteriormente una de ladrillos y consecutivamente una de carbón y otra de ladrillos, hasta que se alcanza el tope del horno. Una vez se ha terminado el encañado (ubicación de los ladrillos dentro del horno) se prende. La cocción dura 30 días y la producción de ladrillos es de 15 a 20 mil ladrillos por hornada. El consumo de carbón es de 15 a 20 toneladas por hornadas. Este tipo de horno es utilizado en los chircales artesanales. Son hornos intermitentes de baja producción y alta contaminación. Debido a una quema no homogénea, el material producido es de baja calidad. Es decir, algunos ladrillos quedan requemados, mientras otros quedan crudos. Horno Arabe. Es un horno de forma rectangular, el cual posee ocho hornillas en las zonas laterales e inferiores para suministro de carbón. No tiene techo ni chimenea. Son hornos de rápida cocción (7 días), alta producción y alta contaminación. Consume entre 8 y 10 toneladas de carbón por hornada aproximadamente. El encañado del horno debe comenzar con unos ladrillos de canto, ya cocidos de modo que cubra un cuadro de 10 a 15 mts de largo, sobre esta se coloca otra serie y así sucesivamente, procurando que haya una separación igual entre filas. A medida que se va ganando en altura se va dando una inclinación a las paredes del horno. Cuando todo está listo se prende en las hornillas inferiores. Este tipo de horno es utilizado en los chircales artesanales Horno Tipo Baúl. Tiene igual diseño al del árabe, pero evacua los gases de combustión por tiro natural, mediante una chimenea situada en zonas aledañas. En este horno se reduce

significativamente la emisión de humos y material particulado, en relación al horno árabe. Consume entre 9 y 12 toneladas de carbón por hornada, dependiendo del tamaño del horno. Horno de Llama Invertida. Son hornos, cerrados intermitentes en donde se puede regular mejor el tiro, el cual puede ser natural o forzado. La alimentación del material estructural seco se realiza por una puerta lateral. La alimentación de carbón puede realizarse por unas parrillas (3 - 4) colocadas en la pared del hornos o mediante stoker. La llama se eleva contra el muro y es atraído por el tiro hacia la base, en donde se recogen los humos de combustión, para posteriormente evacuarlos por la chimenea. Consume entre 15 a 30 toneladas de carbón por hornada, dependiendo de la capacidad del horno. Se emplean principalmente en la cocción de materiales especiales, como teja, baldosas vitrificadas y tubos de gres, que requieran una elevada temperatura de cocción. El horno colmena es una réplica del llama invertida, aunque de menor diámetro y menor capacidad, son hornos semiesféricos, los cuales evacuan los gases de combustión mediante tiro ascendente. Son hornos de baja capacidad, consumen cerca de 5 a 10 toneladas de carbón por hornada. En los hornos de llama invertida y en los colmena se fabrican productos vitrificados, los cuales se producen adicionando sal y bórax cuando el material se encuentra a alta temperatura, el combustible generalmente utilizado es carbón. El nivel de contaminación generado por éstos hornos se puede disminuir utilizando stoker o quemadores. Estos tipos de hornos se utilizan en los Chircales mecanizados y en las ladrilleras pequeñas. El ciclo de quema contempla las siguientes etapas:    

Cargue del horno Cocción propiamente dicha Enfriamiento Descargue

Horno Hoffman. Consiste en dos galerías paralelas, formado por comportamientos contiguos, cuyos extremos se unen por un pasafuegos. Son hornos continuos de alta producción, donde no se puede producir materiales vitrificados. En estos hornos el fuego se mueve a través del horno en dirección opuesta a las manecillas del reloj, permitiendo obtener una alta eficiencia térmica y de producción, ya que el calor obtenido en la cámara de combustión se utiliza en el precalentamiento de las cámaras precedentes. En una semana (7 días) aproximadamente se termina el ciclo de quema. Cada galería esta formada por varías cámaras, cada una de ellas con su respectiva puerta, para el cargue y descargue del horno y un canal de salida que va al colector principal que conduce a la chimenea. Cada cámara comunica con el colector, por un conducto de humos, los cuales se cierran herméticamente con válvulas. Para mantener la circulación horizontal de los gases a través de las cámaras, es preciso dejar que la carga deje libre 1/3 de la sección transversal. La alimentación del combustible se realiza en la parte superior del horno, mediante alimentación manual o con la ayuda de carbojet (alimentación neumática), la cual debe realizarse en forma dispersa, evitando chorros que provoquen combustión incompleta. Consume cerca de 25 a 30 toneladas de carbón por vuelta del horno o por ciclo de quema. Este tipo de horno es utilizado en las ladrilleras medianas. Una de las variedades más conocidas del horno Hoffman es el Zig Zag y el de cámaras paralelas, los cuales son hornos continuos de menor producción, y puede tener de 10 a 16 cámaras. Son hornos similares a los tipo Hoffman, de los cuales se diferencian por el movimiento del fuego a través de las cámaras.

Horno Túnel. Son hornos continuos, de bajo nivel de contaminación, en donde el material se moviliza mediante vagones que se desplazan a través de la galería. La concepción de este horno responde a la idea de fijar una zona de fuego y hacer pasar los productos a cocer, siguiendo la curva de calentamiento del horno. Ello supone la ventaja de ahorro de calorías en el enfriamiento y precalentamiento del horno, además de la economía de mano de obra en carga y descarga de los ladrillos y mayor rapidez en la etapa de cocción. La longitud del horno fluctúa entre 80 a 120 mts de longitud. El combustible se suministra por la parte superior mediante un sistema de transporte neumático, el cual disminuye totalmente la contaminación en esta etapa. Este horno es utilizado por industrias altamente tecnificadas y con altos niveles de producción. Consume cerca de 500 toneladas mes de carbón. La curva de temperatura del horno indica el tratamiento térmico al que se somete una pieza moldeada y seca al pasar por el horno, esta curva puede ser modificada teniendo en cuenta que el tiempo es función 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 implantación de estos hornos en la industria cerámica responde a lo siguiente.    

El aire y los gases de combustión circulan en sentido inverso al de los ladrillos. El aire que entra por la boca de descarga del horno se calienta progresivamente en o con las piezas cocidas en su fase de enfriamiento. El aire llega a la zona de quema a una temperatura elevada, favoreciendo la combustión. Las llamas y los gases de combustión pasan por la zona de caldeo transfiriendo su energía antes de escapar a la atmósfera.

Los hornos de rodillos son una modificación del horno túnel, son hornos continuos en donde el material cerámico no es transportado en vagonetas, sino mediante una serie sucesiva de rodillos cerámicos, de donde proviene su nombre. Estos hornos generalmente tienen dos o tres líneas de flujo por donde circula el material a cocer. El combustible utilizado en estos hornos es gas y su utilización prevé una economía del combustible. Estos tipos de hornos son utilizados principalmente por las ladrilleras grandes, cuya producción es superior a 300 toneladas/mes. SELECCIÓN Y EMPAQUE. Después de fabricados los productos, son sometidos a un proceso de clasificación por atributos y por variables, generalmente efectuado en la puerta del horno en el momento de la salida a patios. En esta etapa de acuerdo a la clasificación anterior se puede obtener materiales de primera, de segunda, de tercera y material de rotura cocida, este último es incorporado nuevamente a la línea de producción como chamote.

BALANCE DE MASA Y ENERGIA Para la producción de una tonelada de ladrillos y derivados de arcilla en la actividad industrial de la fabricación de ladrillos, baldosas y tejas de arcilla C.I.I.U. 369102, se registran las siguientes entradas y salidas. Los datos presentados son calculados por el GRUPO DE INVESTIGACION DEL CONVENIO UIS-IDEAM, a partir de información bibliográfica. En la siguiente tabla se presenta las corrientes de entrada y de salida de materias primas, insumos y recursos naturales utilizados en la producción de una tonelada de ladrillo o algún derivado de arcilla (baldosas o tejas). Entradas y salidas del Proceso

ENTRADAS AL PROCESO

SALIDAS AL PROCESO

Arcilla 1161 Kg

Producto 1 Ton

Chamote 155 Kg

Agua Evaporada 238 Kg

Agua 77Kg

Perdidas Cocción 77Kg

Carbón 72.5 Kg

Roturas 20 Kg

Aire 1916.74 Kg

Aire 952 Kg Gases Combustión 1037.31 Kg

Fuente: Grupo de trabajo Convenio UIS-IDEAM En la siguiente figura se presenta el balance de masa para obtener una tonelada de ladrillos o cualquier derivado de arcilla (baldosa o tejas).

El video para mostrar http://www.youtube.com/watch?v=AX15So3MatE