HORNO ZIG ZAG DE TIRO NATURAL

Transcripción

1 INICIATIVAS LADRILLOS HORNO ZIG ZAG DE TIRO NATURAL HOJA TÉCNICA DE HORNOS PARA LADRILLOS

2 HOJA TÉCNICA DE HORNOS PARA LADRILLOS INTRODUCCIÓN E HISTORIA1,2 El Horno Zigzag de Tiro Natural es un horno de cocción desplazable, en el cual los flujos de aire fluyen en un patrón zigzag debido al tiro de la chimenea. Su tecnología es muy similar a la del FCBTK, pero la mayor diferencia está en la vía del flujo de aire en zigzag. El concepto de quema en zigzag fue utilizado DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA por primera vez en el horno Buhrer (patentado en 1868). Luego se empleó en los hornos Habla. En la India, el Instituto Central de Investigación para la Construcción (Central Building Research Institute CBRI) introdujo por primera vez la tecnología de quema en zigzag basada en tiro inducido (con la ayuda de un ventilador) durante los primeros s de la década de De acuerdo a la información disponible, la tecnología de quema de Quema de Tiro Natural en Zigzag fue utilizada por primera vez en 1997 por Priya Bricks en Kolkata, modificando un FCBTK existente. La tecnología fue adoptada por Prayag Clay Products en Varanasi y, a través de esta, se habría propagado a más de 50 hornos para fines de Actualmente está ganando popularidad como una alterativa alternativa al FCBTK. NÚMERO DE EMPRESAS OPERATIVAS PRODUCCIÓN TOTAL* ACERCA DEL HORNO Horno FUEGO EN MOVIMIENTO CONTINUO País EMPRESAS QUE UTILIZAN ESTA TECNOLOGÍA Naturaleza de la empresa Nivel de mecanización INDUSTRIAL MANUAL Ladrillo producido Capacidad de producción Estación operativa SÓLIDO MEDIANA Entre 1-10 millones de ladrillos ESTACIÓN SECA India3 Número de Empresas ~50 *Los números solo son estimados Producción total Millardos ladrillos/ ~0.25 % de CONTRIBUCIÓN DE PRODUCCIÓN TOTAL DE LADRILLOS EN INDIA Del total de producción anual de 250 millardos de ladrillos de la India, solo 250 millones son producidos con Tecnología de Quema Zigzag por Tiro Natural.

3 HOJA TÉCNICA DE HORNOS PARA LADRILLOS DESCRIPCIÓN Y OPERACIÓN Los ladrillos están apilados de tal manera que conforman distintas cámaras (~2 m longitud) y guían el flujo de aire en trayectoria de zigzag. El flujo de la trayectoria zigzag incrementa la longitud de la vía del flujo y la turbulencia El horno Zigzag de Tiro Natural es un horno de quema en el que el fuego se mueve en un circuito rectangular cerrado (perímetro central m), a través del cual los ladrillos se apilan en el espacio anular entre la pared exterior e interior del horno. Actúa bajo el compartimiento natural proporcionado por la chimenea (30-40 de altura), ubicada en el centro del horno. del aire, dando como resultado una mejor combustión, transfiriendo la tasa de quema y uniformizando la temperatura a través de la sección transversal del horno. El horno no cuenta con un techo permanente y los ladrillos están apilados en él, cubiertos con una capa de ceniza/polvo de ladrillo que actúa como un techo temporal e inhibe la pérdida de calor y, a la vez, sella el horno para que no haya fugas. 6.1 Entrada para el Aire: El aire ingresa al horno desde la parte posterior de la zona de enfriamiento, la cual queda abierta para permitir dicho ingreso. 6.2 Sello para guiar los gases de escape: La parte frontal de la zona de prequema está sellada por una lámina de plástico con el fin de guiar los gases de salida hacia la chimenea, a través del sistema del ductos de gases de escape. La zona de quema se extiende a 6 cámaras (~12 m). A través de la parte superior del horno permanece un solo fogonero que alimenta los agujeros de alimentación con combustibles sólidos como carbón, madera, residuos agrícolas, etc. El fuego viaja a una distancia de 6-7 m/en 24 horas y quema 20,000-50,000 ladrillos. Diariamente, los ladrillos son descargados del frente de la zona de quema de ladrillos (8.1) y se coloca un lote equivalente de ladrillos no cocidos en la zona de prequema (8.2). Puerto de descarga de ladrillos cocidos Sello VISTA DE RAYOS X DEL INTERIOR DEL HORNO Existen 3 zonas distintas en un horno de operación en zigzag: 5.1 La zona de quema donde se alimenta el combustible y se produce la combustión. 5.2 Zona de prequema de los ladrillos (frente a la zona de quema) donde los ladrillos crudos son apilados y prequemados por los gases de escape. 5.3 Zona de enfriamiento de los ladrillos (detrás de zona de quema) donde los ladrillos quemados son enfriados por el flujo de aire frío que ingresa en el horno. Zona de enfriamiento Zona de quema Zona de prequema Agujeros de alimentación de combustible

4 HOJA TÉCNICA DE HORNOS PARA LADRILLOS 5 EMISIONES ATMOSFÉRICAS E IMPACTOS FACTORES DE EMISIONES MEDIDAS4 g/kg de ladrillos cocidos CO2 Carbono negro Promedio Rango PM CO EMISIONES PM MEDIDAS Promedio: 144 mg/nm3 (Rango: mg/nm3) EMISIONES ESTÁNDAR Solo para PM País India PM (mg/nm3) 1000 para hornos pequeños < ladrillos por día 750 para hornos grandes > ladrillos por día COMENTARIOS SOBRE LAS EMISIONES La combustión mejorada en un horno zigzag de tiro natural tiene como consecuencia emisiones significativamente bajas de PM y CO. Además, la larga trayectoria atravesada por los gases de escape debido al flujo en zigzag ayuda en el asentamiento de material particulado en el horno. COMBUSTIBLES Y ENERGÍA COMBUSTIBLES COMÚNMENTE USADOS Carbono El más utilizado Biomasa P.e., aserrín, leña, Biomasa, briquetas Resultados industriales/ Productos derivados P.e., coque de petróleo, neumáticos de goma usados CONSUMO DE ENERGÍA ESPECÍFICA5 DESEMPEÑO FINANCIERO CALIDAD DEL PRODUCTO Costo de capital de la tecnología del horno Para la capacidad de producción de 3 a 8 millones de ladrillos, excluyendo la tierra y el costo de capital de trabajo 50,000 a 80,000 USD Desglose del costo de capital Material de construcción Mano de obra Equipo Calidad del Producto De acuerdo a la percepción del mercado BUENO ~ 85% 84% 15% 1% Energía consumida por fuego para 1 kg de ladrillos quemados Promedio: 1.06 MJ/kg de ladrillos quemados (Rango: MJ/kg de ladrillos quemados) MJ/kg de ladrillos quemados máximo Horno Intermitente (2-4) INFERIOR ~ 10% PÉRDIDAS Y RUPTURAS ~ 5% La mejor distribución del calor del horno resulta en temperatura uniforme a través de la sección transversal en la zona de quema. Esto resulta en una calidad uniforme de ladrillos en la sección transversal del horno. Tipos de producto Ladrillos sólidos que pueden ser Ladrillos huecos/perforados quemados en el Tejas para techo horno Baldosas para pisos Usualmente solo los ladrillos sólidos y hasta cierto grado, los ladrillos huecos son quemados en hornos zigzag de tiro natural; sin embargo también se pueden procesar otros.productos en combinación con os ladrillos sólidos BUEN LADRILLO mínimo VSBK (0.6-1) Nota: Medido a temperatura de cocción de C Al ser un horno continuo con buena recuperación de las condiciones de calor y mejor combustión, el horno zigzag natural es significativamente más eficiente comparado al horno intermitente y algunos hornos continuos como el FCBTK. Sin embargo, es menos eficaz que otro horno continuo, el VSBK. La mejor combinación de aire y combustible, así como el tiempo suficiente disponible para la combustión debido al flujo de aire en zigzag y la prolongada estadía en la zona de quema dan como resultado una combustión completa del combustible. PRINCIPALES CAUSAS PARA PÉRDIDA DE CALOR La principal fuente de pérdida de calor en un horno zigzag de tiro natural está en las pérdidas de la superficie del horno. Capacidad de producción Tam del ladrillo Número de operadores requeridos Período de Retorno 20,000 a 50,000 ladrillos por día 230 mm x 115 mm x 75 mm Retorno Simple Retorno descontado (@6.5%) SALUD Y SEGURIDAD OCUPACIONAL Exposición a Material de Partículas Suspendidas6 La cobertura de ceniza, ladrillo de ceniza y superficies no pavimentadas que rodean el horno zigzag de tiro natural producen una alta concentración de polvo en el medio ambiente circundante y los trabajadores están expuestos a una alta concentración de material particulado suspendido (RSPM). Esto resulta en una elevada incidencia de infecciones del tracto respiratorio y enfermedades cardiovasculares entre los trabajadores. Exposición a Estrés Térmico7 Existen trabajadores como los fogoneros, quienes, cuando trabajan en la parte superior del horno, quedan expuestos directamente a la radiación del techo del horno y las llamas. Esto da como resultado enfermedades oculares y cutáneas, y la deshidratación de los trabajadores. Riesgo de Accidentes Ya que este horno no tiene un techo permanente, existe siempre el peligro del derrumbe de los ladrillos o la caída de la estructura del horno, lo que constituye un serio riesgo de accidentes. Alto riesgo de lesiones LADRILLO INFERIOR Subcocido y sobrecocido Cumplimiento con los estándares de la OIT y observaciones el trabajo migratorio y las condiciones laborales Las normas de la OIT8 y las prácticas internacionales sobre salud y seguridad laborales que deben seguir en las empresas con hornos zigzag de tiro natural no son cumplidas. La mayor parte de trabajadores en los hornos zigzag de tiro natural son migrantes estacionales y tanto ellos como sus familias duermen en los hornos. Ocupan viviendas temporales con acceso deficiente a agua potable, electricidad, educación, salud y saneamiento.

5 HOJA TÉCNICA DE HORNOS PARA LADRILLOS EN EL SUR Y SUDESTE DE ASIA DICIEMBRE 2013 CONCLUSIÓN El desempeño del horno zigzag de tiro natural se compara con la tecnología más común en la región, que es el FCBTK. PARÁMETROS EMISIONES DE AIRE (g/kg ladrillo cocido) COMBUSTIBLE Y ENERGÍA RENDIMIENTO FINANCIERO CALIDAD DEL PRODUCTO OHS (Salud y Seguridad Ocupacional) CO2 Carbono Negro PM CO ZEC (MJ/kg ladrillo cocido) Costo de Capital (USD) Capacidad de Producción Retorno Simple Tipo de Producto Producto de Buena Calidad Exposición al polvo Exposición térmica Riesgo de accidentes Para mayor información: in ZIGZAG TIRO NATURAL ,00080., millones de ladrillos al s Todos los tipos de productos 85% FCBTK ,00080, millones de ladrillos al s Todos los tipos de productos 60% COMENTARIOS El horno zigzag de tiro natural emite ~80% y ~90% menos carbono negro en comparación con el FCBTK. Esto se debe principalmente a la mejor combustión de combustible y el asentamiento de partículas en el horno mismo debido al flujo de zigzag. La emisión de CO2 y CO del horno zigzag es menor porque existe menos consumo de combustible y mejor combustión. El horno zigzag de tiro natural consume ~20% menos combustible comparado con el FBCTK debido a la mejor combustión y la recuperación de calor. El costo de capital para implementar al horno zigzag de tiro natural y su rango de capacidad de producción es la misma que el FCBKT, pero debido a su menor consumo de combustible y mejor calidad, el retorno de calidad del producto sobre la inversión del horno zigzag de tiro natural es mayor al del FCBTK El rango de productos del horno zigzag de tiro natural es el mismo que el de FCBTK, pero debido a que logra una mejor combustión y una temperatura uniforme en la sección transversal, el horno de tiro normal mejora la producción de su calidad En el campo de la OHS, el horno zigzag de tiro natural no ofrece mayores ventajas. Ambos hornos sufren de deficientes condiciones de OHS, lo cual es una gran desventaja para estas tecnologías. RECONOCIMIENTOS El equipo del proyecto desea agradecer la ayuda financiera brindada por Agencia Suiza para el Desarrollo y Cooperación en la preparación de los panfletos. Gran parte de la información sobre el horno zigzag de tiro natural ha sido proporcionada por Prayag Clay Products Pvt. Ltd. ( Quedamos muy agradecidos por esto. Nota.- En la fase inicial de la iniciativa para desarrollar estas hojas técnicas sobre tecnologías de ladrillos; estas últimas son desarrolladas para las regiones el Sur y Sudeste de Asia y América Latina. Las hojas técnicas sobre tecnologías para hornos de otras regiones se irán desarrollando en el tiempo. Exención de Responsabilidad.- Los límites de país indicados en el mapa no reflejan necesariamente la posición oficial de la FDFA (por su sigla en inglés). La línea punteada representa aproximadamente la Línea de Control Actual en Jammu y Cachemira convenidos entre India y Paquistán. El estatus final de Jammu y Cachemira todavía no ha sido acordado entre las partes. Hoja Técnica Preparada por Greentech Knowledge Solutions Pvt. Ltd. New Delhi (Dr. Sameer Maithel, Sonal Kumar y Dheeraj Lalchandani) Diseño e Ilustración Shoili Kanungo CONTACTO Greentech Knowledge Solutions Pvt. Ltd. New Delhi, India Telefax: mailbox@gkspl.in Web: