¿Cómo mejora un robot apilador de ladrillos la automatización en la fabricación moderna de ladrillos?

El futuro de la fabricación de ladrillos: la automatización impulsa el desarrollo de las fábricas de ladrillos modernas.

La industria de la fabricación de ladrillos se ha desarrollado durante miles de años, pero las exigencias de la construcción moderna han creado nuevos retos para los productores. Hoy en día, los clientes demandan ladrillos con mejor aspecto, mayor resistencia, dimensiones precisas y calidad constante. Al mismo tiempo, los fabricantes buscan maneras de reducir la dependencia de la mano de obra, mejorar la eficiencia de la producción y lograr una operación más estable.

Con el desarrollo de la tecnología de fabricación inteligente, los procesos tradicionales de manipulación manual de ladrillos están siendo reemplazados gradualmente por soluciones de producción de ladrillos automatizadas . Entre estas tecnologías, el sistema automático de carga y descarga se ha convertido en una parte importante de las líneas de producción de ladrillos avanzadas, especialmente para los fabricantes de ladrillos de revestimiento de alta calidad, ladrillos huecos y materiales de construcción de paredes de primera calidad.

Desafíos que enfrenta la producción tradicional de ladrillos

En las fábricas de ladrillos tradicionales, muchos procesos dependen en gran medida de la operación manual, especialmente durante:

• -Manejo de ladrillos verdes
• -Apilamiento de ladrillos
• -Transporte de palés
• -Descarga de ladrillos secos
• -Colocación de los ladrillos antes de la cocción

El funcionamiento manual puede generar varios problemas de producción:

1. Disposición inconsistente de los ladrillos

Los ladrillos de alta calidad requieren una colocación precisa durante el secado y la cocción. Pequeñas diferencias en el espaciado o la ubicación pueden influir en el aspecto final del producto.

2. Mayores requisitos laborales

Las fábricas de ladrillos a gran escala necesitan un funcionamiento continuo. La carga y descarga manual requieren más trabajadores y aumentan la presión operativa.

3. Menor estabilidad de la producción

La velocidad y la precisión de la operación humana pueden variar, lo que puede afectar la consistencia del proceso de producción.

Por lo tanto, las fábricas de ladrillos modernas están adoptando cada vez más sistemas de automatización industrial para mejorar la fiabilidad de la producción.

¿Qué es un sistema automático de carga y descarga con doble apilamiento?

El sistema automático de carga y descarga con doble apilamiento es una solución de automatización avanzada diseñada para las modernas plantas de fabricación de ladrillos de arcilla y las líneas de producción de materiales de construcción de alta calidad .

Este sistema completa automáticamente múltiples procesos, entre ellos:

• -Corte y agrupación de ladrillos verdes
• -Carga de palés
• -Transporte de palés
• -Almacenamiento temporal
• -Descarga de ladrillos secos
• -Agrupación y espaciado de los ladrillos
• -Preparación de configuración automática

El sistema completo está controlado por un sistema de control PLC inteligente, que coordina las diferentes unidades de producción y permite el ajuste automático de parámetros mediante tecnología informática industrial.

¿Cómo mejora la tecnología de doble apilamiento la producción de ladrillos?

La mayor ventaja de un sistema de apilamiento doble es que los ladrillos se pueden disponer por separado durante el secado y posteriormente trasladar para su preparación para la cocción.

Este método de producción ofrece varias ventajas:

1. Mejor calidad de superficie

Para ladrillos de revestimiento de alta calidad, el aspecto de la superficie es sumamente importante. El secado por separado en palés ayuda a reducir las marcas de contacto y mejora la calidad de la superficie del ladrillo acabado.

2. Mayor precisión en la producción

El sistema de posicionamiento automático garantiza una disposición precisa de los ladrillos, reduciendo los errores causados ​​por la manipulación manual.

3. Mejora de la eficiencia de la fábrica

Al integrar múltiples procesos en un único sistema automatizado, las fábricas pueden lograr un flujo de producción más fluido y reducir las operaciones manuales innecesarias.

Ventajas clave de los equipos automáticos para la manipulación de ladrillos.

-Alto nivel de automatización

El sistema integra los procesos de transporte, carga, descarga, agrupación y montaje en una solución completa.

-Rendimiento de producción estable

La tecnología de posicionamiento servo y el control inteligente ayudan a mantener un funcionamiento preciso durante la producción continua.

-Opciones de producción flexibles

El sistema se puede personalizar según:

• 1. Tipo de ladrillo
• 2. Capacidad de producción
• 3. Método de secado
• 4. Diseño de la fábrica

Adecuado para la producción de ladrillos de alta calidad.

Es ampliamente adecuado para:

• 1. Ladrillos de fachada
• 2. Ladrillos huecos
• 3. Bloques de arcilla
• 4. Materiales de pared de primera calidad

Gestionar una fábrica de ladrillos cocidos rentable requiere una planificación sistemática de toda la línea de producción . Cada procedimiento, desde la extracción de la materia prima hasta el apilamiento de los ladrillos terminados, está estrechamente interconectado. Al igual que en la analogía del cubo, el volumen total de almacenamiento está determinado por el segmento más débil. En la fabricación de ladrillos, la rentabilidad de la fábrica está limitada por el segmento del proceso más débil.

La mayoría de los inversores en ladrillos se centran únicamente en la producción diaria o anual durante la planificación. Por ejemplo, se fijan como objetivo 500 000 u 800 000 ladrillos al día. Sin embargo, ignoran el volumen total de materiales que circulan internamente. Para una producción diaria nominal de 500 000 ladrillos, la fábrica puede gestionar hasta 5 millones de ladrillos de materia prima y piezas en bruto dentro de todo el sistema. Analicemos los puntos débiles típicos en la fabricación de ladrillos.

Almacenamiento y preparación de materias primas

La extracción in situ de ganga de carbón o esquisto ahorra el coste de grandes depósitos de materia prima. Si es necesario transportar la materia prima desde minas remotas, se requieren varios depósitos para garantizar un suministro constante a la máquina de fabricación de ladrillos .

El taller de trituración de materia prima opera solo de 8 a 10 horas diarias, por lo que su capacidad de procesamiento debe superar la producción diaria de ladrillos prevista. Los ingenieros deben definir las etapas de trituración, el tipo de mezcladora, las especificaciones de los tamices, la velocidad de la cinta transportadora y la disposición del separador magnético. El acceso para el mantenimiento suele pasarse por alto.

Muchas fábricas de ladrillos utilizan manipulación manual para las pesadas placas de cribado porque no disponen de grúa puente. Sustituir los martillos de la trituradora lleva mucho tiempo y la rotación de mecánicos es alta. Esto reduce considerablemente el ritmo de producción.

Homogeneización de la tolva de envejecimiento y de la materia prima

El tratamiento de envejecimiento estabiliza la plasticidad de la materia prima. Una cámara de envejecimiento adecuada almacena suficiente materia prima para 72 horas de producción. Cuando la maquinaria de trituración se detiene para su reparación, la materia prima envejecida permite que la producción continúe.

Las materias primas arenosas y rocosas duras requieren un diseño antifiltración dentro de los contenedores de maduración para evitar una distribución desigual de la humedad. La adición de un triturador de suelo después de la mezcla de maduración mejora la consistencia de la materia prima para la extrusión.

Extrusión, corte y ajuste de cuerpos verdes

La extrusión, la mezcla, el corte y el fraguado son las etapas fundamentales para la fabricación de ladrillos en estado crudo . El rendimiento de los equipos varía según las materias primas y los climas locales.

Un caso real: las fábricas de ladrillos de Lanzhou adoptaron parámetros de proceso del centro de China. Los ladrillos en bruto tenían buen aspecto tras la extrusión, pero la velocidad de secado era baja, la tasa de agrietamiento alta y la producción final muy inferior a la esperada. La diferencia en la materia prima creó un cuello de botella difícil de resolver.

Diseño de la cámara de secado y extracción de humedad

Existen diversas combinaciones de hornos túnel para la cocción de ladrillos, con diferentes diseños de zonas de secado y cocción. La plasticidad de la materia prima, su sensibilidad a la contracción y el clima local determinan qué diseño se adapta mejor a sus necesidades.

Para materias primas sensibles al secado, no se recomienda el secado directo en horno de cocción directa. En regiones secas como Kuitun Xinjiang, la baja humedad del aire provoca el agrietamiento de la pieza en verde inmediatamente después del corte. Aumentar la humedad local en el área de almacenamiento de la pieza en verde y aumentar la cantidad de vagones del horno puede solucionar el problema del agrietamiento. Las fuentes de calor para el secado incluyen el secado con gases de combustión, el secado con calor residual y el secado combinado. Las materias primas con alto contenido de azufre no pueden utilizar el secado con gases de combustión, ya que los contaminantes de azufre contaminarán los ladrillos terminados y aumentarán el costo ambiental. El secado combinado con gases de combustión y calor residual ahorra combustible y energía para materias primas con bajo contenido de azufre.

En el diseño de extracción de humedad: la extracción centralizada pura tiene un alto consumo de energía y un rendimiento deficiente. El esquema optimizado combina extracción centralizada y descentralizada, con presión positiva como sistema primario y presión negativa como auxiliar. Esto reduce el riesgo de colapso del cuerpo verde y el consumo de energía. Muchos hornos de túnel rotatorios tienen secciones de secado mal diseñadas con un consumo de energía del ventilador extremadamente alto.

Selección del tipo de horno y sistema de cocción

Para la línea de producción de ladrillos cocidos , se dispone de varios tipos de hornos: hornos túnel de mampostería, hornos túnel combinados, hornos túnel rotatorios y hornos túnel con diferentes estructuras de conductos de humos.

El horno rotatorio tiene una capacidad de carga de aproximadamente 300 ladrillos por metro cúbico, mientras que el horno túnel puede cargar entre 400 y 500 ladrillos por metro cúbico. Si logramos superar la diferencia de temperatura en la sección transversal y los defectos de combustión del carro del horno que presentan los hornos túnel convencionales, estos últimos ofrecerán una producción y una eficiencia energética superiores. El principal inconveniente estructural del horno túnel es que los ladrillos se mueven mientras la estructura del horno permanece fija. Se requiere una nueva innovación técnica para solucionar este problema.

Formación de operadores de hornos y tecnología de colocación de ladrillos

Muchos operarios de hornos malinterpretan el funcionamiento del horno, limitándose a observar el color de la llama. Un operario profesional debe comprender el flujo de aire, la estructura del horno, el sistema de recuperación de calor, el control de la temperatura y la estrategia de colocación de los ladrillos. La falta de habilidad del operario se puede corregir con formación profesional.

Una regla bien conocida en la industria del ladrillo: la colocación de los ladrillos representa el 70 % del resultado de la cocción, mientras que la operación de cocción solo representa el 30 %. Los buenos operarios de hornos analizan los informes de análisis de la materia prima y la distribución del calor para optimizar el esquema de colocación de los ladrillos. Los operarios de fábrica tienen prohibido añadir carbón en las juntas de los vagones del horno y abrir los orificios de combustión en las zonas de alta temperatura, ya que esto quemaría los vagones. La combustión de los vagones del horno también se ve afectada por el aislamiento y el equilibrio de aire en la zanja, un problema común para los fabricantes de ladrillos.

Vía de descarga, patio de acabados y diseño de la fábrica.

Una fábrica de ladrillos con un horno de 3,7 m de ancho, diseñado para cuatro ciclos de secado y tres de cocción, solo contaba con una vía de descarga, sin espacio para ampliación. Nunca pudo alcanzar su capacidad prevista, limitada por la insuficiencia de vías de descarga. La cantidad de puestos de descarga, estaciones de empaquetado y plazas de aparcamiento para vehículos del horno debe calcularse en la fase de diseño inicial. Este defecto de diseño es difícil de corregir una vez construida la fábrica.

La insuficiencia de espacio en los almacenes de ladrillos terminados es otro cuello de botella generalizado. Las fábricas con espacio de almacenamiento limitado deben reducir la producción durante la temporada de lluvias. La producción de ladrillos huecos depende en gran medida del espacio disponible en los almacenes, ya que los proyectos de construcción solicitan ladrillos huecos para su posterior instalación.

Pruebas de materias primas y protección del medio ambiente

Es fundamental realizar pruebas de materias primas antes de la construcción. Las materias primas con un contenido de azufre del 4 al 5 % generan una gran presión ambiental si no existen materias primas alternativas. Un alto contenido de calcio provoca la delicuescencia del ladrillo; un alto contenido de potasio y magnesio produce eflorescencia (floración blanca) en la superficie del ladrillo.

Muchas fábricas reconstruyeron sus torres de desulfuración dos veces. Los proveedores de desulfuración a menudo carecen de conocimientos sobre la mecánica de fluidos de los hornos. Un diseño inadecuado de la torre conlleva una mala evacuación de la humedad y una disminución de la producción. La desulfuración y eliminación de polvo combinadas, tanto horizontales como verticales, ofrece un mejor rendimiento que una sola torre vertical. La entrada de aire ligeramente por encima de la superficie del horno ahorra energía.

La combustión con gas natural es la solución más limpia para los hornos de ladrillos. Los propietarios de fábricas deben evaluar, durante la planificación de la planta, si los hornos existentes pueden adaptarse para la combustión con gas natural.

Conclusión

Al diseñar una línea de producción de ladrillos cocidos , es necesario calcular la capacidad de cada eslabón: existencias de materia prima ≥ producción de varios días; procesamiento de materia prima ≥ 1,5 × producción diaria; cámara de envejecimiento para 2–3 × producción diaria; taller de extrusión completa una producción diaria en 8–12 horas; almacenamiento de cuerpos verdes para 1,5–2 × producción diaria; vagones de horno vacíos de repuesto ≥0,5 × producción diaria; cámara de secado, sección de cocción cada una coincide con la producción diaria; vía de acabado ≥0,75 × producción diaria; estación de descarga ≥0,3 × producción diaria; patio de acabado para producción de varios días.

La capacidad real y la rentabilidad de su fábrica de ladrillos están determinadas por el eslabón más débil de toda la cadena de producción sistemática.

El pretratamiento de la materia prima para ladrillos y tejas cocidas, que incluye procesos de mezcla, agitación y curado, es clave para mejorar la uniformidad de la pieza en bruto, el efecto de moldeo y la suavidad de la superficie en la fabricación moderna de ladrillos y tejas. Unos flujos de procesamiento de materia prima adecuados permiten maximizar el aprovechamiento de la materia prima y optimizar la eficiencia de la producción.

Las operaciones de mezcla y agitación se centran en lograr una distribución uniforme de los componentes y la humedad de la materia prima. En la producción de diversos ladrillos de arcilla y baldosas cocidas, las distintas materias primas presentan propiedades físicas diferentes. Una agitación adecuada elimina la estratificación de los componentes y garantiza un rendimiento de moldeo uniforme en cada lote de piezas. El proceso auxiliar de molienda y amasado posterior a la agitación permite triturar los aglomerados de partículas grandes, estandarizar el tamaño de partícula de la materia prima y lograr una estructura más fina y uniforme, creando así mejores condiciones para el posterior moldeo por extrusión.

A diferencia de la agitación mecánica, el envejecimiento de la materia prima es un proceso de tratamiento físico y químico integral. Durante el almacenamiento prolongado, las moléculas de agua de la mezcla penetran completamente en las partículas minerales, desencadenando reacciones de hidrólisis por hidratación e intercambio iónico. Las sustancias cementantes coloidales generadas mejoran notablemente la cohesión y la ductilidad de la materia prima para ladrillos . Además, la actividad microbiana natural y las reacciones redox en el entorno de envejecimiento ablandan los bloques duros de materia prima, mejorando aún más la fluidez y la moldeabilidad de la mezcla , de modo que los ladrillos resultantes presentan superficies lisas y sin grietas.

La selección del equipo para el procesamiento de la materia prima de ladrillos influye directamente en el resultado de la mezcla y la homogeneización. Las mezcladoras de un solo eje y de doble eje son adecuadas para la producción en masa convencional, gracias a su estructura simple y funcionamiento estable, que satisfacen las necesidades básicas de mezcla de las materias primas dosificadas. Para la producción de ladrillos cocidos de alta gama con estrictos requisitos de calidad, las empresas suelen equipar laminadoras húmedas . Su laminación por gravedad y el amasado permiten completar la trituración secundaria y la mezcla fina de las materias primas, mejorando eficazmente la adaptabilidad de las materias primas de baja calidad.

Como equipo profesional de homogeneización fina, las cribas de disco utilizan una fuerza de raspado y cizallamiento de alta resistencia para refinar los materiales de lodo y eliminar impurezas. La función opcional de calentamiento por vapor permite el pretratamiento térmico de las materias primas y mejora aún más su plasticidad. Los purificadores se centran en eliminar impurezas de los materiales de lodo para garantizar la pureza de las materias primas, mientras que las extrusoras con agitador integran múltiples funciones de mezcla, amasado y plastificación, siendo equipos esenciales para las líneas de producción de ladrillos automáticas estandarizadas.

El almacén de maduración de materia prima cumple la doble función de almacenamiento y optimización del rendimiento en la línea de producción. Permite equilibrar eficazmente el ritmo de producción y evitar fluctuaciones causadas por diferencias en el rendimiento de la materia prima. La industria cuenta con especificaciones técnicas claras para la maduración: el ciclo debe superar las 72 horas y la temperatura ambiente debe mantenerse por encima de los 10 °C. La maduración a temperatura constante garantiza reacciones físico-químicas suficientes de la materia prima y una calidad de producto estable en todas las estaciones.

Dos rutas de producción típicas

Ruta 1 (Alta automatización)

Ganga de carbón crudo → Trituradora de martillos gruesa → Cinta transportadora → Alimentador de placas → Trituración y cribado multietapa → Mezcladora de doble eje → Cinta transportadora reversible → Silo de envejecimiento → Excavadora de múltiples cangilones → Alimentador de cajas → Extrusora mezcladora → Extrusora de ladrillos al vacío de dos etapas → Corte de tiras y corte de ladrillos → Máquina apiladora automática de ladrillos → Carro de horno → Sistema de secado de ladrillos → Horno de cocción de túnel → Descarga automática → Inspección y entrega de ladrillos terminados.

Ruta 2 (Semiautomatización)

Contenedor de materia prima → Alimentador vibratorio → Trituradora de martillos gruesa → Cinta transportadora → Trituradora de martillos → Criba vibratoria de alta frecuencia → Mezcladora de doble eje → Silo de envejecimiento → Recuperación manual → Alimentador de caja → Extrusora mezcladora → Extrusora de ladrillos al vacío de dos etapas → Cortadora de tiras, cortadora de ladrillos y transportador de cuerpos verdes → Colocación manual de ladrillos → Horno de secado de túnel y horno de cocción de túnel → Descarga manual → Inspección de calidad y envío.

Los ingenieros pueden combinar estos dos flujos de trabajo según la escala de la fábrica, el coste de la mano de obra y la disponibilidad de materias primas.

Trituración de materia prima y selección de equipos

El tamaño de partícula de la materia prima afecta directamente la calidad final del cuerpo del ladrillo verde . Dos categorías principales de ladrillos tienen requisitos de trituración distintos:

1. 1. Ladrillos macizos y ladrillos perforados de baja porosidad: tamaño de partícula inferior a 2,5 mm. Sistema de trituración de dos etapas: trituradora de mandíbulas + trituradora de martillos.
2. 2. Ladrillos huecos no portantes de alta porosidad: tamaño de partícula inferior a 1,5 mm. Se puede utilizar trituración en dos o tres etapas. Se puede añadir un molino de rodillos finos con función de molienda para obtener partículas aún más finas. Los materiales con baja plasticidad se benefician enormemente del envejecimiento posterior a la trituración.

Trituradora de martillos de granulometría gruesa : Diseñada para materias primas de dureza media, como ganga de carbón y esquisto. Puede procesar terrones de hasta 500 mm. Los materiales grandes se dividen por impacto en la cámara primaria, y los de tamaño medio se trituran aún más en la cámara secundaria. La placa de tamiz inferior separa automáticamente los finos aptos. Se utiliza ampliamente para la trituración primaria en plantas de fabricación de ladrillos automáticas .

Trituradora de martillos : Equipo de trituración por impacto para materias primas quebradizas. Los usuarios pueden reemplazar las placas de cribado para ajustar la finura de salida. La trituradora de martillos de un rotor tiene una relación de trituración de 10 a 15; la de doble rotor alcanza de 20 a 30. La humedad de la materia prima debe mantenerse ≤8%, de lo contrario se producirá la obstrucción de la criba. No es adecuada para rocas pegajosas o muy duras.

Selección de silos de envejecimiento para la homogeneización de la materia prima

El tratamiento de envejecimiento de la materia prima homogeneiza la humedad y la distribución de partículas en la mezcla de ganga de carbón. Tras el envejecimiento, el índice de plasticidad aumenta y los defectos de secado y cocción disminuyen significativamente. Cuatro días de envejecimiento reducen la tasa de desperdicio por secado en un 12 % y la tasa de desperdicio por cocción en un 6 %.

Tres tipos de silos de envejecimiento ampliamente utilizados:

1. 1. Silo de envejecimiento para recuperación de cargadores: Método de apilamiento cónico, estructura simple. Ideal para materias primas con ligeras variaciones de composición.
2. 2. Silo de envejecimiento con recuperación manual: Espacio de construcción compacto, menor contacto con el aire. Ofrece un excelente efecto de envejecimiento. Para una planta con una producción anual de 60 millones de ladrillos estándar, solo se requieren dos trabajadores por turno. Es popular en fábricas de ladrillos pequeñas y medianas.
3. 3. Silo de envejecimiento con excavadora de múltiples cangilones: Diseño semisubterráneo. La excavadora de múltiples cangilones extrae el material del silo de manera uniforme. Un solo operario puede completar el trabajo de recuperación. La opción de apilamiento ondulado reduce la segregación de partículas. Este diseño requiere una estructura de construcción más robusta para las cintas transportadoras suspendidas, lo que aumenta el costo de construcción, y es el preferido para grandes fábricas de ladrillos modernas.

Control de la formación de cuerpos de ladrillo verde

El proceso de conformado determina la precisión dimensional y la resistencia mecánica del ladrillo verde . Tras el curado, las materias primas se extruyen mediante una extrusora de ladrillos al vacío de dos etapas . El requisito estándar es: presión de extrusión ≥1,5 MPa y grado de vacío >80%. Para ladrillos cocidos de alta resistencia, se exige una presión ≥2,2 MPa y un vacío ≥88%.

Defectos comunes de conformado: resistencia insuficiente del cuerpo verde, baja densidad aparente, dimensiones de corte inestables. Causas principales: humedad excesiva de la materia prima, presión de extrusión insuficiente, granulometría inadecuada o cuchillas de corte desalineadas. Las soluciones incluyen ajustar la humedad de la materia prima, aumentar la presión de extrusión, optimizar la granulometría y calibrar las máquinas de corte.

Optimización del proceso de secado

El sistema de secado de ladrillos evita el agrietamiento durante la eliminación de la humedad. Parámetros clave del medio de secado: temperatura de entrada 120–150℃, temperatura de salida 35–45℃, humedad relativa de salida 90–95%, velocidad del flujo de aire 1,5–4,5 m/s.

Las curvas de temperatura y humedad deben subir y bajar suavemente, sin cambios bruscos. Los operarios de la fábrica deben mantener un punto de presión cero estable dentro de la cámara de secado. El ciclo de secado está determinado por el coeficiente de sensibilidad al secado K:

• 1. K＜1: 12–20 horas
• 2. K=1~1,5:20–26 horas
• 3. K=1,5~2:26–32 horas
• 4. K＞2:32–48 horas

Proceso de cocción y tipos de hornos

Tres tipos de hornos para la producción de ladrillos cocidos con ganga de carbón:

1. 1. Horno anular: Adecuado para fábricas de ladrillos pequeñas y medianas. Cocción continua con ajuste fijo de la cantidad de ladrillos. Los gases de combustión precalientan los ladrillos crudos y el aire caliente de la zona de enfriamiento favorece la combustión. La temperatura de salida de los gases de combustión ronda los 100–150 °C.
2. 2. Horno anular de arco tricéntrico mejorado: Forma de arco más suave, menor diferencia de temperatura en la sección transversal, menor resistencia a los gases y mayor velocidad de cocción. Los conductos principales de humos se construyen sobre el suelo, lo que simplifica las obras civiles. La carga y descarga mecanizadas reducen la intensidad de la mano de obra, con una inversión menor que la de los grandes hornos túnel de techo plano.
3. 3. Horno túnel de gran sección y techo plano para ladrillos : La mejor opción para proyectos modernos de fabricación de ladrillos con carbón cocido a partir de ganga . Ofrece alta producción, bajo consumo de combustible y una calidad de ladrillo uniforme. Anchos disponibles: 4,6 m, 6,9 m y 9,2 m.

La curva de cocción incluye fases de precalentamiento, mantenimiento a alta temperatura y enfriamiento. La temperatura de cocción estándar para ladrillos de ganga de carbón es de aproximadamente 1050 °C. El método de mantenimiento prolongado a baja temperatura produce una sinterización uniforme. Se requiere un control de enfriamiento especial a 573 °C y 230 °C para evitar grietas por transformación de fase de cuarzo.

En las líneas de producción modernas de ladrillos y tejas , las grietas por secado de la pasta verde, causadas por un secado demasiado rápido, siguen siendo un importante problema técnico que perjudica la eficiencia de la producción y la calidad del ladrillo cocido . Muchas fábricas de ladrillos se enfrentan a defectos de agrietamiento tras apilar las pastas verdes mediante sistemas de apilamiento , simplemente porque la velocidad de secado no está bien ajustada. Comprender las causas fundamentales y aplicar un control de procesos estandarizado puede prevenir eficazmente las grietas por secado de la pasta verde .

El secado anormal y el agrietamiento del cuerpo verde del ladrillo se deben principalmente a dos factores. Primero, cambios repentinos en el régimen de secado general. Los picos o caídas de temperatura y humedad dentro de los túneles de secado rompen la regla de deshidratación gradual del cuerpo verde del ladrillo . La pérdida desigual de agua detiene la contracción sincrónica y crea grietas por secado en el cuerpo verde . Segundo, el secado a alta velocidad comienza demasiado pronto antes del punto crítico de secado . El cuerpo verde del ladrillo fresco tiene baja resistencia estructural y poca tenacidad. Un secado excesivamente rápido daña directamente su estabilidad estructural.

La temperatura del medio de secado , como variable fundamental, determina la capacidad de deshidratación del sistema. Dentro de un rango razonable, aumentar la temperatura del medio de secado mejora la eficiencia y acorta el ciclo de producción del ladrillo cocido . Sin embargo, temperaturas extremas o aumentos repentinos de temperatura provocan un grave desequilibrio en el movimiento de la humedad. La superficie del ladrillo verde pierde agua y se contrae rápidamente, mientras que la humedad interna no puede difundirse hacia el exterior con la suficiente rapidez. Esto crea una gran brecha de contracción entre la superficie y el núcleo.

Esta diferencia de contracción genera una tensión de tracción continua en el interior del ladrillo en estado crudo . Cuando esta tensión supera la resistencia superficial inherente del ladrillo , aparecen grietas visibles durante el secado . Para optimizar la tecnología de secado en su línea de producción de ladrillos y tejas , los fabricantes deben evitar cambios bruscos en el régimen de secado y controlar la velocidad de secado antes del punto crítico , con el fin de eliminar de raíz las grietas por secado rápido.

1. Maximizar la producción de calor mediante la combustión completa del combustible.

La combustión es un proceso de oxidación que libera energía térmica. La combustión completa del combustible requiere un suministro adecuado de aire. Cuando la combustión es total, no quedan gases combustibles en los gases de combustión y el combustible sólido no deja residuos combustibles.

La combustión incompleta desperdicia energía del combustible. Dos escenarios:

1. 1. Combustión incompleta del gas: falta de suministro de oxígeno. El combustible no puede completar la oxidación, dejando gas combustible en los gases de combustión.
2. 2. Combustión incompleta sólida: volumen de aire suficiente, pero un contacto deficiente entre el combustible y el aire crea un déficit local de oxígeno.

La combustión completa garantiza que todo el calor del combustible se utilice para calentar el ladrillo verde para la cocción.

2. Optimizar el intercambio de calor del horno y el flujo interno de gas.

La cocción de ladrillos se basa en la transferencia de calor de los gases de combustión calientes al ladrillo verde . El flujo de aire recorre todas las zonas del horno: zona de precalentamiento, zona de cocción y zona de enfriamiento.

El aire precalentado de la zona de enfriamiento entra en la zona de cocción para favorecer la combustión del combustible. Los gases calientes de la zona de cocción fluyen hacia la zona de precalentamiento para evaporar la humedad de los ladrillos verdes húmedos. El aire frío que entra en el horno enfría los ladrillos calientes terminados. Un flujo de gas estable es fundamental para un intercambio de calor eficiente en el horno túnel . Sin una buena circulación de gas, se pierde mucho calor y el consumo de energía aumenta drásticamente.

3. Optimice la disposición del apilamiento de ladrillos para ajustar la resistencia al flujo de aire.

El apilamiento de ladrillos forma pilas dentro del horno. La disposición debe coincidir con las características del flujo de gas, la estructura del horno y el tipo de combustible. Las pilas de ladrillos crean una resistencia al flujo de aire que puede ajustarse.

Una menor densidad de apilamiento reduce la resistencia y aumenta el caudal de aire, mejorando la transferencia de calor y las condiciones de combustión. Al diseñar esquemas de apilamiento:

• 1. Mantenga el apilamiento disperso dentro de los límites adecuados.
• 2. Ladrillo cocido externamente: parte superior densa, parte inferior dispersa; parte media densa, interior secundaria densa, exterior dispersa; transversal densa, longitudinal dispersa; horno curvo interior denso exterior dispersa.
• 3. Ladrillo cocido internamente: parte superior densa, parte inferior dispersa, borde denso, centro disperso. Cree espacios cerca de las salidas de humos para una distribución uniforme del flujo de aire en la sección transversal del horno.

Un buen diseño de apilamiento mejora la productividad del horno, la calidad de los ladrillos y reduce el consumo de combustible. Un apilamiento deficiente provoca una temperatura desigual y un mayor desperdicio de energía.

4. Gestión de la operación del horno de refinación

Un control preciso del proceso ayuda a reducir la pérdida de energía durante la cocción de los ladrillos:

1. 1. Controlar la humedad residual del ladrillo verde seco. Un menor contenido de agua reduce el calor necesario para la evaporación y acelera el precalentamiento.
2. 2. Mantenga una posición y longitud estables de la zona de precalentamiento, la zona de cocción y la zona de enfriamiento. La deriva de la zona térmica provocará un desperdicio de calor adicional.
3. 3. Ajuste correctamente las compuertas del horno para recuperar el calor residual. Una mayor recuperación del calor residual reduce el consumo energético total.
4. 4. Mantenga un buen sellado del horno. Las fugas de gas caliente y la infiltración de aire frío son las principales causas de pérdida de calor.
5. 5. Acortar el tiempo del ciclo del horno para reducir la pérdida de calor almacenado en el cuerpo del horno y en los carros del horno.
6. 6. Mejora el rendimiento de los ladrillos terminados. Esto genera el efecto de ahorro energético más evidente, ya que ahorra calor, electricidad, mano de obra y materias primas, y prolonga la vida útil de la maquinaria.