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.
