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HORNOS PARA CAL, MINERÍA Y CARBÓN

 

CAL VIVA

Es óxido de calcio. Se obtiene por calcinación a 1000º C de la piedra caliza.

La producción de cal en hornos es una vieja tecnología con más de 2.000 años de antigüedad. Se cree que fue desarrollada por los romanos alrededor del 300 A.C. El proceso de cocción de la piedra caliza a temperaturas superiores a los 900 ºC para producir cal viva, que luego es apagada con agua para producir cal hidratada, es desde entonces una práctica tradicional en la mayoría de los pases.

La cal también es obtenida como un subproducto en forma de lodo de cal (que contiene carbonato de calcio y diversas impurezas) de la fabricación de áscar, y de las industrias de papel y acetileno. El subproducto, lodo de cal, es moldeado en ladrillos o briquetas antes del cocido en hornos.

Las reacciones químicas en la cocción de la cal son:

CaCO3 (Carbonato de Calcio o Piedra Caliza) + Calor = CaO (Oxido de Calcio o Cal Viva) + CO2 (Dióxido de Carbono)

CaMg(CO3)2 (Piedra Caliza Dolomítica) + Calor = CaO + MgO (Oxido de Magnesio) + CO2

El proceso químico de cocción de la cal muestra que el principal constituyente en la materia prima (piedra caliza) es el carbonato de calcio. La piedra caliza puede tener un contenido de CaCO3 mayor del 98% (como en algunas calizas y en diversos tipos de conchas y corales) o tan bajo como 54% (en la dolomita mineral pura).

Cada tipo de piedra caliza produce una calidad diferente de cal, dependiendo del tipo y cantidad de impurezas. Las formas más puras de cal son para usos industriales y químicos, mientras que las impurezas son deseables en cales empleadas para edificaciones y carreteras. Las piedras calizas que contienen de 5 a 25% de arcilla pueden producir una cal hidráulica, que como el cemento, se endurece ante la presencia de agua.

La presencia de impurezas en las piedras calizas influye en su comportamiento durante la cocción, de modo que el diseño del horno y la elección de combustible dependen en gran parte de la materia prima y del tipo del producto final requerido. Por ello es esencial la asesora de expertos en la etapa inicial, para obtener resultados satisfactorios tanto para el productor de cal como para el consumidor.

La preparación de la materia prima es extremadamente importante ya que deberá emplearse un solo tamaño de piedra para facilitar un flujo del gas uniforme y un horneado parejo. Es importante realizar pruebas de horneado en pequeña escala para estudiar el comportamiento de la materia prima y la calidad de cal que esta produce, y también para asegurarse que los terrones no se rompan antes que salgan del horno.

COMBUSTIBLES

La madera y el carbón de piedra son los combustibles tradicionales más comunes. La cocción con madera produce una cal de gran calidad, ya que se hornea con llamas largas y uniformes que generan vapor (por el contenido de humedad de la madera), lo cual ayuda a disminuir la temperatura necesaria para la disociación (separación del CO2 de los carbonatos), reduciendo así el peligro de cocción excesiva.

La madera debe ser secada y cortada en piezas relativamente pequeñas. El abastecimiento de madera deberá estar cercana al horno para evitar altos costos de transporte. Para la producción de cada tonelada de cal hidratada se necesita aproximadamente 2 m3 de madera. Esto es un problema, en vista de la rápida depredación de las fuentes de madera, pero una posible solución es fomentar plantaciones de madera combustible y el uso de biomasas alternativas.

El carbón de leña da una eficiencia mayor, pero la cal producida no es tan buena como la horneada con madera.

El carbón de piedra con un alto contenido de carbón produce una buena cal y puede ser un combustible económico incluso en hornos pequeños. El coque es preferible debido a su bajo contenido volátil (hidrocarburos que se puedan evaporar), pero es difícil de prender y, por lo tanto, a menudo es mezclado con carbón de piedra.

Los combustibles líquidos y gaseosos, aunque más caros, son más fáciles de manipular que los combustibles sólidos, y se queman sin producir cenizas que contaminen la cal.

Los tipos principales son los GLP y gas natural y el diésel y aceites combustibles pesados, a menudo mezclados con aceites usados de motores. El combustible es vaporizado, mezclado con aire y prendido en cámaras ubicadas alrededor del horno, produciendo llamas grandes antes de hacer contacto con la piedra caliza.

Los GLP, principalmente propano y butano, son otros combustibles líquidos empleados. Igualmente se emplea el gas natural, como el metano, y el gas producido, hecho de madera, material vegetal o carbón de piedra.

Si se emplean aceites o gases, los hornos necesariamente deben ser más sofisticados que los empleados con combustibles sólidos.

Los posibles combustibles alternativos son la turba, los esquistos y la biomasa, derivados de materiales vegetales incluyendo residuos forestales y agrícolas. Pueden emplearse de diferentes maneras.

Es poco probable que la energía solar o eólica pueda emplearse en un futuro cercano.

Cada día tiene más interés la utilización de combustibles derivados de los residuos, como el biogás, algunas biomasas, restos de plásticos o llantas entre otros muchos.

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DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DEL HORNO

Un horno de cal es una construcción en la cual la piedra caliza es calentada a una temperatura tal que libere el CO2, convirtiéndola en cal viva. El calor es proporcionado por combustibles adecuados que pueden ser colocados en capas entre la piedra caliza o mezclados con ésta. Los combustibles gaseosos o líquidos son inyectados por los lados del horno o quemados en cámaras adyacentes, desde las cuales los gases calientes ingresan al horno.

Es necesario un control cuidadoso para mantener la temperatura correcta el tiempo suficiente como para quemar completamente la piedra. La piedra caliza no bien calcinada no se hidrata, mientras que el material sobre horneado es muy duro y denso para apagarse, o se hidrata muy lentamente.

Los hornos pueden ser: intermitentes o continuos.

HORNOS INTERMITENTES. Son hornos de campaña. Los trozos de piedra caliza, que se echan por la parte superior del horno, se acumulan de mayor a menor, dejando una cavidad para el combustible.

La cocción tradicional de la cal en hornos intermitentes desperdician mucho combustible (generalmente leña) y a menudo producen cales no uniformes, de baja calidad.

Se enciende el horno elevando la temperatura gradualmente, hasta que las piedras se presenten porosas, por los gases de combustión que circulan entre ellas y provocan su descomposición. Se deja enfriar y se extrae la cal formada corriendo la reja metálica de la parte inferior.

Los hornos intermitentes o por lotes generalmente son empleados en lugares remotos, en donde no se necesita un abastecimiento continuo. Son cargados con piedra caliza y encendidos hasta que toda la piedra ha sido cocida. Luego de enfriar, se extrae la cal viva, se vuelve a cargar con piedra caliza y nuevamente se enciende el horno.

La eficiencia del combustible naturalmente es muy baja, ya que las paredes del horno tienen que ser recalentadas cada vez que se enciende un nuevo lote. Por otro lado, necesita muy poca atención durante el quemado. El combustible se quema debajo de la piedra caliza (en hornos de llama o de tiro de aire superior) o dentro del lote completo (en hornos de alimentación combinada).

Inconvenientes de estos hornos:

Pérdida de calor y tiempo, dada la necesidad de esperar que se enfríe para volverlo a cargar.

Emplean mucha mano de obra en la carga y descarga.

Pérdida de anhídrido carbónico que se desprende.

HORNOS CONTINUOS. En los hornos continuos, equipos apropiados mueven mecánicamente la materia prima y la cal obtenida. Los hornos continuos funcionan sin interrupción: a medida que se extrae la cal viva se agregan nuevas porciones de piedra caliza. Los hornos continuos pueden ser de dos tipos: verticales y rotatorios.

Los hornos continuos verticales son muy semejantes al horno intermitente, con la diferencia de que mientras la carga se realiza por la parte superior, la descarga se efectúa por la inferior de forma continua. Los hornos verticales utilizan piedras calizas de mediano tamaño. El combustible es indistinto: leña, fuel oil o gas natural. Este tipo de hornos aprovecha el anhídrido carbónico que se desprende y evita pérdidas de calor.

El combustible y la piedra caliza se disponen en capas alternadas y presenta el inconveniente de facilitar una cal de calidad inferior, mezclada con cenizas, escorias, etc. Pueden utilizarse quemadores especiales para evitar que el combustible entre en contacto con la cal. Son simples y el rendimiento de combustible es mayor que el horno rotativo.

Los hornos de eje vertical son diseñados principalmente para producción continua: la piedra, alimentada por la parte superior, cae gradualmente en la zona de cocción, luego en la zona de enfriamiento, y finalmente es estrada por abajo, dejando sitio para la siguiente carga, y así sucesivamente. La capa superior es precalentada por los gases de evacuación y el aire que ingresa por dedujo es precalentado por la cal viva en enfriamiento, obteniendo así, el máximo uso del calor disponible.

Las principales características del diseño y consideraciones del funcionamiento respecto a los hornos de alimentación combinada y eje vertical son:

Cimientos y base del horno: construido sobre un terreno firme y con las dimensiones adecuadas para soportar al fuste y al contenido del horno; es necesaria la asesoría de un ingeniero.

Forma y dimensiones del fuste: el área de la sección transversal está relacionada a la producción deseada (1 m2 produce aproximadamente 2.5 toneladas por día); una planta circular proporciona una mejor distribución del calor; la relación entre altura y dímetro debe ser al menos de 6:1 para un flujo de gas optimo; la altura debe estar relacionada al tipo de piedra caliza, ya que las piedras suaves tienden a molerse bajo la presión, restringiendo el flujo del gas (los hornos para caliza blanda no deben exceder de 5 m de alto); los fustes que se adelgazan hacia la parte superior minimizan las piezas colgantes (piedras que se adhieren a los lados y forman arcos).

Paredes estructurales: deben soportar la presión lateral de la piedra caliza (proporcionando un mayor grosor de la pared en la base, o contrafuertes, o mediante bandas de tracción de acero a intervalos de 80 cm., deben resistir el agrietamiento que podrán ocasionar la expansión del calor (empleando pequeños ladrillos en lugar de bloques grandes, y mortero de arena y cal en juntas angostas); espesor de la pared de 50 cm. como mínimo para un buen comportamiento térmico; material resistente a los agentes atmosféricos.

Revestimiento refractario aislante en la zona de cocción y debajo, resistente al calor y a la acción química, usualmente de 5 a 10 cm. de espesor, para retener el calor en el horno, especialmente alrededor de la zona de calcinación.

Los hornos continuos rotativos consisten en un cilindro con aislamiento interior movido por un moto reductor. Por la acción de un quemador se eleva la temperatura de las piedras que se carga, generalmente de forma automática por un extremo y se extraen por el otro convertidas en cal viva.

Usados generalmente para calcinar una caliza con un tamaño pequeño de partícula (6-60) mm y equipados generalmente con calentadores previos y refrigerantes.

Están mejor equipados para la obtención de una cal de calidad debido a su instrumentación y produce una cantidad máxima de cal por hombre-hora.

El proceso de calcinación de la caliza ocurre igual en hornos del tipo rotativo o vertical, pero la caliza que se introduce a estos hornos no puede ser cualquier caliza: no puede ser muy porosa o muy húmeda debido a que esto aumenta la demanda de combustible

Normalmente se coloca una chimenea para facilitar el tiro y proporcionar suficiente oxígeno para la combustión, para enfriar la cal viva, y para alejar los gases de evacuación de los operarios que cargan el horno.

Permite que entre aire fresco retirar la cal viva enfriada El control del tiro de aire es fácil. Alrededor del horno y a diferentes niveles se colocan orificios para atizar e inspeccionar, usualmente del tamaño de un ladrillo (el cual es empleado para cerrar), para aflojar regularmente los terrones de caliza amontonados y para controlar la temperatura dentro del horno.

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HIDRATACIÓN

El tipo de cal empleado para construcciones y otros numerosos procesos es la cal hidratada o apagada. Esta es obtenida añadiendo vapor o agua a la cal viva. Las cales vivas puras reaccionan vigorosamente desprendiendo calor considerable, mientras que las cales impuras se hidratan lentamente, o solo después que los terrones son triturados.

CaO (Oxido de Calcio o cal viva) + H2O (Agua) = Ca(OH)2 (Hidróxido de Calcio o cal apagada) + Calor

Comúnmente se producen tres formas de cal hidratada:

Hidrato seco, un polvo fino seco formado añadiendo agua suficiente para apagar la cal, que es secada por el calor generado;

Lechada de cal, hecha de cal viva apagada con agua en exceso y agitándola bien, formando una suspensión lechosa;

Pasta de cal, una masa viscosa formada por el asentamiento de los sólidos de la lechada de cal.

La forma más común es el hidrato seco, que es muy adecuado para almacenar en silos o bolsas herméticas, y fáciles de transportar. La pasta de cal, que es un excelente material de construcción, puede ser guardada indefinidamente bajo condiciones húmedas. La lechada de cal generalmente es producida conjuntamente con otras industrias de procesamientos.

En pequeñas fábricas de cal, el apagado usualmente se realiza a mano, sobre plataformas para producir un hidrato seco o tanques pocos profundos para hacer pasta de cal. Aunque la hidratación de la cal viva es un proceso simple, debe realizarse con especial cuidado, por ejemplo, ver que toda la cal viva está completamente apagada. Las piezas que se hidratan muy lentamente y que no se detectan, pueden causar serios problemas posteriormente.

Si el agua es añadida muy lentamente, la temperatura de la cal puede incrementarse demasiado rápido, formando un compuesto arenoso blanco inactivo (cal de agua quemada). Si el agua es añadida muy rápidamente, puede formarse una capa de hidróxido, evitando una mayor hidratación (cal ahogada).

La localización y distribución de un taller de producción de cal son factores vitales que influyen en la ecónoma y la calidad de la producción de cal.

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APLICACIONES

Respecto a los usos de la cal obtenida dependen los distintos grados de pureza que requiera la caliza, por ejemplo para la cal usada en la industria se requiere un grado de pureza mucho mayor de la caliza, si lo comparamos con la pureza requerida para usos agrícolas así para cada uso se dan características de la caliza para satisfacer necesidades y aquí se presenta un resumen:

Para usos industriales

Gran parte de la caliza no sirve por problemas de pureza, por esta razón gran parte de la cal se obtiene a partir de conchas de mar las cuales son basadas en CaCO3 puro o de vetas de caliza o mármol de gran calidad.

Para usos en construcción

La cal se usa principalmente en enlucidos y estuco principalmente como cal hidráulica la cual contiene un porcentaje de arcilla y que debido a esto fragua bajo el agua y tiene propiedades plásticas. Generalmente se usa como sustituto del cemento. La cal no hidráulica (hidróxido de calcio puro) también es empleada como un aglomerante en enlucidos. Se endurece al reaccionar con el dióxido de carbono en el aire para retornar a piedra caliza (carbonato de calcio). Este proceso puede tomar hasta 3 años dependiendo de las condiciones climáticas.

La cal hidratada se usa para la fabricación de ladrillos de cal los cuales consisten en la cal hidráulica más arena los cuales juntos forman silicatos mono cálcicos los cuales tienen propiedades aislantes, por esto mismo se agrega a algunas carreteras de arena cal hidráulica para formar silicatos sobre esta y así formar un “cemento natural” donde obviamente no se requiere cal de gran pureza.

La cal es empleada como un estabilizador en las construcciones de tierra con suelos arcillosos, porque la cal reacciona con la arcilla formando un aglomerante.

La cal es usada en morteros de cemento para hacerlo más laborable. La cal es producida con menos consumo de energía que el cemento, haciéndolo más barato y ambientalmente más aceptable.

En morteros y trabajos de enlucido, la cal es muy superior al cemento portland, proporcionando superficies suaves con una mayor probabilidad a deformarse que a agrietarse y ayudan a controlar los movimientos de humedad y la condensación.

La lechada de cal es empleada como pintura de paredes internas y externas. La lechada de cal no solo son pinturas más baratas sino que también actúan como un germicida suave.

Para usos agrícolas

La cal se usa generalmente para neutralizar los ácidos presentes en el suelo aunque se usa más la caliza directamente para estos fines en donde se requiere poca pureza

Para usos metalúrgicos

La cal viva tiene un gran uso como fundente en la manufactura del acero donde se requiere una cal de una gran pureza, además la cal se usa en el trefilado de alambres como lubricante, también se usa en la fabricación de lingotes en moldes de hierro para evitar la adherencia de estos lingotes

Otro uso de la cal es para neutralizar los ácidos con los que se limpian los productos del acero, en este sentido se prefiere la cal para neutralizar debido a que la caliza produce CO2 al contacto con ácidos lo cual es un problema debido a que puede generar asfixias en los que lo manipulan.

La lechada de cal se usa como aislante temporal a la corrosión, en el recocido del acero, se usa además en casi todos los procesos para la extracción de Mg, también para recuperar la sílice de la bauxita, se emplea en la flotación de minerales no férreos donde actúa como depresor y mantiene la alcalinidad correcta, para todos estos usos metalúrgicos se requiere una cal de una pureza superior a las anteriores y como consecuencia una caliza de una pureza mayor de donde sintetizar esta cal.

Para usos varios

Se usa la lechada de cal para neutralizar los gases nocivos producidos en la refinación de metales, gases como H2S, SO2. Se usa la cal hidratada para la fabricación de NaOH por la siguiente reacción: Ca(OH)2 + Na2CO3 →2NaOH + CaCO3. También se usa en la fabricación de carburo de calcio cuando reacciona esta con coque. La cal se usa también en el tratamiento de residuos de la industria del papel. Y en el tratamiento de las aguas potables para mejorar su calidad y también para ablandar agua, junto con sales de hierro se usa para coagular sólidos suspendidos en el agua y también para neutralizar el “agua ácida” que produce la corrosión de las cañerías.

Producción de acetileno

CaO + 2C(coque) → CaC2(carburo)

CaC2 + H2O → CHCH(acetileno) + Ca(OH)2

Ablandamiento de aguas

CaO + H2O → Ca+2 +2OH-

OH- + HCO3- →CO3-2 + H2O

CO3-2 + Ca2+ → CaCO3

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FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS PROPIEDADES DE LA CAL OBTENIDA

Muchas de las propiedades de la cal dependen de la calidad de la caliza utilizada como también del proceso de calcinado, y de estas propiedades, dependen los usos que se le dé a la cal aquí hay un breve resumen de estos factores que influyen en las propiedades de la cal obtenida:

La dureza de la cal obtenida, depende de las impurezas de la caliza utilizada como también de la temperatura de calcinación, una impura, da una cal dura si se calcina a temperaturas elevadas.

La porosidad – y como consecuencia la densidad – de las cales también depende de la temperatura de calcinación, a mayor temperatura menor porosidad y por lo tanto una mayor densidad, como consecuencia de esto a mayor temperatura, la cal va perdiendo actividad química, es por esta razón que conviene sintetizar la cal a temperaturas lo más cercanas a la temperatura de disociación de la caliza.

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HORNOS ROTATIVOS PARA CAL

Estos hornos se han estudiado específicamente para la obtención de cal a partir de piedra caliza de cantera.

Los hornos rotativos EMISON, a la contrastada calidad de todos nuestros productos, avalada por más de 60 años de servicio, unen los últimos avances en microelectrónica y aislamiento, aplicados a hornos rotativos continuos para obtención de cal o enmiendas agrícolas a partir de residuos calizos.

C onsúltenos sus necesidades y les realizaremos un presupuesto. Por sus especiales características estos hornos se fabrican siempre a medida.

Son fruto de un cuidado diseño y todo el know how de un equipo de profesionales especialistas en la construcción de hornos. Como consecuencia ofrecen la más alta rentabilidad, con la mínima inversión inicial.

Nuestros hornos ofrecen mínimo mantenimiento, funcionamiento constante y sin averías, fácil manipulación y control del trabajo. El horno está fabricado con los más modernos materiales, de gran calidad y conceptos de alta tecnología, que nos permiten ofrecer una garantía total de cinco años y un constante suministro de recambios.

El horno se entrega listo y preparado para empezar a funcionar inmediatamente, y rentabilizar rápidamente la inversión. Permiten la máxima repetitividad de los procesos de fabricación, lo que se traduce en la máxima calidad de los procesos.

Nuestros hornos están fabricados íntegramente en Barcelona, sin la utilización de partes provenientes de países en expansión, de dudosa calidad. Tampoco importamos hornos de éstos países.

Al ser fabricantes y no utilizar partes provenientes de los países emergentes de Asia u otros de bajo precio y nula calidad podemos ofrecer la máxima garantía. Es posible que encuentren hornos con un costo de compra inferior, provenientes en todo o en parte de China y otros países asiáticos principalmente, pero no es posible comparar calidades ni duración del horno.

Todos nuestros productos son de tecnología propia, fruto de nuestro departamento de I + D, al que dedicamos un 3% del conjunto de nuestra facturación. Ello nos permite ofrecer los mejores precios del mercado al no tener que pagar costosos royalties. Somos la única Empresa que puede ofrecer 5 años de garantía en todos nuestros hornos de serie.

A demás de la garantía de una empresa con más de 60 años en el mercado, siempre fiel y al servicio de sus clientes, EMISON dispone de una empresa propia servicio técnico, SATE, con delegaciones en toda España y varios países de Europa y América, que puede encargarse de formar al personal encargado del funcionamiento del horno, y realizar el mantenimiento preventivo y correctivo.

Disponemos de recambios originales para todos nuestros hornos de entrega inmediata, incluso los de más de 50 años.

Esta serie de hornos está especialmente estudiada para la obtención de cal o enmiendas agrícolas a partir de piedra caliza. Para otras aplicaciones rogamos nos consulten.

Almacenamos la caliza a tratar, mezclada con el combustible sólido, en una tolva, y mediante un sinfín se introducen en el horno. Un automatismo se encarga de regular la entrada de los residuos en función de su poder calorífico. Estos atraviesan el horno longitudinalmente, y por la acción del quemador y el combustible incorporado pueden alcanzar hasta 1.300 ºC, temperatura ajustable en función del tipo de caliza y controlada por un pirómetro.

La piedra debe tener una granulometría menor de 2’5 cm. Para poder ofertar un horno para tratamiento de piedras de calcita necesitamos un análisis químico, mineralógico y granulométrico del material a emplear para poder garantizar rendimientos.

DESCRIPCIÓN DEL HORNO

E l horno es de construcción metálica, electro soldado, a partir de chapas y perfiles de acero con un tratamiento especial anticorrosivo, de gran robustez, con avanzado diseño y protección con imprimación fosfocromatante y pintura epoxídica de agradables tonos, lo que le confiere una larga vida y un acabado estéticamente agradecido

La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida. La construcción con hormigón presenta indudables ventajas sobre la tradicional mampostería de ladrillos refractarios, reduciendo costos de mantenimiento y limpieza.

El aislamiento se realiza mediante hormigones refractarios aislantes, fibras minerales y cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor, con chimenea para la evacuación de gases y previsión para conectar a sistema de depuración de humos o aprovechamiento del calor generado.

La carga del material, triturado en trozos de tamaño inferior a 2.5 cm, de realiza a través de un tornillo sin fin alimentado por una tolva.

El horno consta de la parte rotativa, con una zona de entrada de piedra caliza y salida de humos y una zona de evacuación donde se instala el quemador. El producto obtenido cae a una tolva para su posterior evacuación. La rotación se consigue mediante un moto-reductor con variador de velocidad. Instalamos una chimenea para la evacuación de gases y previsión para conectar a sistema de depuración de humos, si es necesario, o recuperación de calor o CO2.

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CALENTAMIENTO

El calentamiento se realiza por combustión, mediante quemadores adaptados al combustible elegido por el cliente. La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida.

La calefacción puede realizarse mediante G. L. P, gas natural, biogás, biomasa, gasóleo u otros combustibles. Permite también utilizar como combustible coque, carbón en polvo, maderas, papeles, restos de embalajes, etc… El consumo es del orden de las 800 – 1.000 Kcal por Kg de carbonato de cal tratado. La potencia indicada para cada horno corresponde a la del quemador, debiendo aportar mediante otros combustibles la necesaria para la economía de la operación.

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CONTROL DEL PROCESO

Nuestra dilatada experiencia de muchos años en el diseño y la construcción de instalaciones de regulación, estandarizadas y específicas del cliente nos permiten la máxima eficacia con el mínimo coste. Todos los controles destacan por una muy elevada comodidad de manejo y están dotados, ya en su versión base, de amplias funciones básicas.

El control de temperatura se consigue mediante un equipo automático de regulación, con preselección de temperatura, visualizador digital y un termopar incorporado al horno.

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COMPLEMENTOS

Opcionalmente pueden incorporarse al horno todo tipo de complementos, controles y automatismos, como trituradoras, registros de temperatura, automatismos para puesta en marcha y parada programada… Consúltenos sus necesidades.

Como complemento a nuestros hornos ofrecemos equipos de depuración de humos, recuperadores de calor, sistemas de cogeneración, y todos los accesorios y complementos necesarios para cumplir con las exigencias concretas de la instalación que se trate. Sírvase consultar sus necesidades.

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HORNOS PARA CAL

De forma estándar fabricamos los modelos que describimos a continuación:

ModeloPotencia en Kcal/HØ centímetrosLongitud
Cilindro metros
Producción
Tm/día
RCAL – 25
1.000.000601625
RCAL – 301.200.000601830
RCAL – 351.400.000602035
RCAL – 421.700.000602542
RCAL – 502.000.000603050
RCAL – 622.600.000702565
RCAL – 753.000.000703075
RCAL – 852.500.000703585
RCAL - 1004.000.0007040100

Dimensiones en centímetros. La producción, aproximada, se expresa Kg por día de caliza de ½ – 1” a tratar. El precio se refiere al horno equipado con chimenea de salida (un metro) y quemadores de gasóleo. Consultar para otros combustibles, depuraciones de humos, aprovechamiento del calor generado, u otros accesorios.

Ésta serie se ha pensado específicamente para obtener cal a partir de calcita. Los rendimientos dependen de la Calidad de la calcita a utilizar, y para preverlos se necesitan análisis químico, mineralógico y granulométrico de la misma.

Disponemos también de hornos verticales continuos y discontinuos para la fabricación de cal, hornos para yeso y para la obtención de carbón vegetal.

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HORNOS ROTATIVOS PARA RESIDUOS CALIZOS

Estos hornos se han estudiado específicamente para el tratamiento de residuos, como conchas de mariscos o moluscos, huesos, lodos calcáreos…

Los hornos rotativos EMISON, a la contrastada calidad de todos nuestros productos, avalada por más de 60 años de servicio, unen los últimos avances en microelectrónica y aislamiento, aplicados a hornos rotativos continuos para obtención de cal o enmiendas agrícolas a partir de residuos calizos.

Son fruto de un cuidado diseño y todo el know how de un equipo de profesionales especialistas en la construcción de hornos. Como consecuencia ofrecen la más alta rentabilidad, con la mínima inversión inicial.

Nuestros hornos ofrecen mínimo mantenimiento, funcionamiento constante y sin averías, fácil manipulación y control del trabajo. El horno está fabricado con los más modernos materiales, de gran calidad y conceptos de alta tecnología, que nos permiten ofrecer una garantía total de cinco años y un constante suministro de recambios.

El horno se entrega listo y preparado para empezar a funcionar inmediatamente.

Nuestros hornos están fabricados íntegramente en Barcelona, (ESPAÑA) sin la utilización de partes provenientes de países en expansión, de dudosa calidad. Tampoco importamos hornos de estos países.

Al ser fabricantes y no utilizar partes provenientes de los países emergentes de Asia u otros de bajo precio y nula calidad podemos ofrecer la máxima garantía. Es posible que encuentren hornos con un costo de compra inferior, provenientes en todo o en parte de China y otros países asiáticos principalmente, pero no es posible comparar calidades ni duración del horno.

Todos nuestros productos son de tecnología propia, fruto de nuestro departamento de I + D, al que dedicamos un 3% del conjunto de nuestra facturación. Ello nos permite ofrecer los mejores precios del mercado al no tener que pagar costosos royalties. Somos la única Empresa que puede ofrecer 5 años de garantía en todos nuestros hornos de serie.

H ace más de 50 años que fabricamos hornos para tratamiento de residuos, sean hospitalarios, urbanos, de barcos y plataformas de extracción de petróleo, industriales, etc., con recuperación o no de calor, que en total suman más de 1.350 instalaciones en más de 40 países de todo el mundo. Somos, con diferencia, la Empresa española con más experiencia.

Además de la garantía de una empresa con más de 60 años en el mercado, siempre fiel y al servicio de sus clientes, EMISON dispone de una empresa propia de servicio técnico, SATE, con delegaciones en toda España y varios países de Europa y América, que puede encargarse de realizar el mantenimiento preventivo y correctivo del horno.

También formar al personal encargado del funcionamiento, y realizar el montaje y puesta en marcha Este servicio está incluido en el precio del horno

Disponemos de recambios originales para todos nuestros hornos de entrega inmediata, incluso los de más de 50 años.

Almacenamos los residuos con carbonatos a tratar en una tolva, y mediante un sinfín se introducen en el horno. Un automatismo se encarga de regular la entrada de los residuos en función de su poder calorífico. Estos atraviesan el horno longitudinalmente, y por la acción del quemador pueden alcanzar hasta 1.300 ºC, temperatura controlada y regulada por un pirómetro.

DESCRIPCIÓN DEL HORNO

El horno es de construcción metálica, electro soldado, a partir de chapas y perfiles de acero estructural, con un tratamiento especial anticorrosivo, de gran robustez, con avanzado diseño y protección con imprimación fosfocromatante y pintura epoxídica de agradables tonos, lo que le confiere una larga vida y un acabado estéticamente agradecido

La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida. La construcción con hormigón presenta indudables ventajas sobre la tradicional mampostería de ladrillos refractarios, reduciendo costos de mantenimiento y limpieza.

E l aislamiento se realiza mediante hormigones refractarios aislantes, fibras minerales y cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor, con chimenea para la evacuación de gases y previsión para conectar a sistema de depuración de humos o aprovechamiento del calor generado.

La carga del material se realiza a través de un tornillo sin fin alimentado por una tolva.

El horno consta de la parte rotativa, con una zona de entrada de residuos y salida de humos y una zona de evacuación donde se instala el quemador. El producto obtenido cae a una tolva para su posterior evacuación. La rotación se consigue mediante un moto-reductor con variador de velocidad. Instalamos una chimenea para la evacuación de gases y previsión para conectar a sistemas de depuración de humos, si es necesario, o recuperación de calor.

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CALENTAMIENTO

El calentamiento se realiza por combustión, mediante quemadores adaptados al combustible elegido por el cliente. La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida.

La calefacción puede realizarse mediante G. L. P, gas natural, biogás, gasóleo u otros combustibles. Permite también utilizar como combustible coque, carbón en polvo, maderas, papeles, restos de embalajes, etc. El consumo es del orden de las 800 – 1.000 Kcal por Kg de carbonato de cal tratado. La potencia indicada para cada horno corresponde a la del quemador.

El control de temperatura se consigue mediante un equipo automático de regulación, con preselección de temperatura, visualizador digital y un termopar incorporado al horno.

Como complemento a nuestros hornos ofrecemos equipos de depuración de humos, recuperadores de calor, sistemas de cogeneración, y todos los accesorios y complementos necesarios para cumplir con las exigencias concretas de la instalación que se trate. Sírvase consultar sus necesidades.

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HORNOS PARA CAL

De forma estándar fabricamos los modelos que describimos a continuación:

ModeloPotencia en Kcal/HØ interiorLongitud cilindroProducción l/h
CAL - 20
100.00070300200
CAL - 40200.00070350300
CAL - 60300.00070400400
CAL - 100500.00070500
500
CAL - 150750.00070600750
CAL - 2001.000.000707001000
CAL - 3001.500.000708001.200
CAL - 4002.000.000709001.500
CAL - 5002.500.0007010001.750

Dimensiones en centímetros. La producción, aproximada, se expresa en litros por hora de residuos a tratar. Para obtener la producción en Kg/h se debe multiplicar por la densidad aparente del residuo seco, y para tener la producción aproximada de cal viva (OCa) dividir este resultado por dos. El precio se refiere al horno equipado con chimenea de salida (un metro) y quemadores de gasóleo. Consultar para otros combustibles, depuraciones de humos, aprovechamiento del calor generado, u otros accesorios.

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HORNOS DISCONTINUOS VERTICALES PARA CAL

Estos hornos se han estudiado específicamente para el tratamiento de caliza de cantera para la obtención de las cantidades de cal indicadas para cada uno. Su característica es que disponen de un hogar lateral para la utilización de cualquier combustible residual (plásticos, neumáticos, naftas, maderas, restos de embalaje…), con lo que los costos de explotación disminuyen notablemente, llegando a ser negativos si se cobra por el tratamiento de los residuos.

Los hornos para cal EMISON, a la contrastada calidad de todos nuestros productos, avalada por más de 50 años de servicio, unen los últimos avances aplicados a hornos verticales para fabricación de cal.

Consúltenos sus necesidades y les realizaremos un presupuesto. Por sus especiales características éstos hornos se fabrican siempre a medida.

Son fruto de un cuidado diseño y todo el know how de un equipo de profesionales especialistas en la construcción de hornos. Como consecuencia ofrecen la más alta rentabilidad, con la mínima inversión inicial.

N uestros hornos ofrecen mínimo mantenimiento, funcionamiento constante y sin averías, fácil manipulación y control del trabajo. El horno está fabricado con los más modernos materiales, de gran calidad y conceptos de alta tecnología.

Además de la garantía de una empresa con más de 60 años en el mercado, siempre fiel y al servicio de sus clientes, EMISON dispone de una empresa propia servicio técnico, SATE, que puede encargarse de formar al personal encargado del funcionamiento del horno, y realizar el mantenimiento preventivo y correctivo.

Al ser fabricantes y no utilizar partes provenientes de los países emergentes de Asia u otros de bajo precio y nula calidad podemos ofrecer la máxima garantía. Es posible que encuentren hornos con un costo de compra inferior, provenientes en todo o en parte de China y otros países asiáticos principalmente, pero no es posible comparar calidades ni duración del horno.

Todos nuestros productos son de tecnología propia, fruto de nuestro departamento de I + D, al que dedicamos un 3% del conjunto de nuestra facturación. Ello nos permite ofrecer los mejores precios del mercado al no tener que pagar costosos royalties. Somos la única Empresa que puede ofrecer 5 años de garantía en todos nuestros hornos de serie.

Esta serie de hornos está especialmente estudiada para la obtención de cal a partir de piedra caliza. Para otras aplicaciones rogamos nos consulten.

DESCRIPCIÓN DEL HORNO

El horno se construye in situ, envolviendo (mediante hormigón, albañilería o barro) los refractarios interiores que se entregan listos para ensamblar.

La carga del material, de realiza a través de un la boca de carga situada en la parte superior.

E l horno consta de un cuerpo central, una chimenea con boca de carga, un soporte de las piedras calizas con sistema de extracción de la cal y un hogar para quemar los materiales que calcinaran la carga.

El control de temperatura se consigue mediante uno (o más) equipos pirométricos, con visualizador digital y sendos termopares incorporados al horno. La cantidad de pirómetros depende del alto del horno para poder controlar toda la carga.

El calentamiento se realiza por combustión La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida.

La calefacción puede realizarse mediante cualquier combustible: coque, carbón, maderas, papeles, restos de embalajes, etc. El consumo es del orden de las 900 Kcal por Kg de carbonato de cal tratado. (Aproximadamente unos 18 Kg de madera por cada 100 Kg de cal obtenida).

Estos hornos funcionan por cargas, llenando el horno de trozos de caliza y procediendo a su calcinación utilizando como combustible plásticos de desecho, neumáticos usados, leña u otros combustibles alternativos con un costo de obtención muy bajo. La duración de la operación es de 24 – 48 horas según cargas y combustibles empleados.

Normalmente se colocan los trazos de calcita más grandes sobre la parrilla, si se sigue cargando hasta llenar el horno, momento en que se inicia la cocción. Eventualmente puede mezclarse la calcita con parte del combustible para acelerar el proceso.

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HORNOS PARA CAL

De forma estándar fabricamos los modelos que describimos a continuación:

ModeloØ interiorAlturarVolumenCapacidad
Caliza
Producción Kg
Cal viva
Producción Kg
Cal apagada
CAL - 1
1003502.7005.5003.0004.000
CAL - 21204504.0007.9005.5007.500
CAL - 31504508.00015.8009.00011.800
CAL - 415060010.500
21.00011.90015.600
CAL - 618060015.00030.50017.00022.500

CAL - 920075023.50047.10026.30034.800
CAL - 1222080039.50059.20033.20043.800

Dimensiones en centímetros. Volumen en m3. La capacidad y producción son medias, y dependen de la caliza disponible.

El precio se refiere a los refractarios del horno, fabricados con hormigones refractarios especialmente formulados para ésta aplicación, tolva abatible para carga y de salida de salida de humos, con un metro de chimenea), parrilla removible para soporte de las piezas calizas y hogar para combustión de cualquier combustible, con visualización de temperaturas en dos o tres zonas. Incluye también los planos e instrucciones para el montaje.

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HORNOS VERTICALES PARA CAL (Fuego lateral)

Estos hornos se han estudiado específicamente para el tratamiento de caliza de cantera o extracción para la obtención de las cantidades de cal indicadas para cada uno.

Están previstos para la utilización de cualquier combustible residual (plásticos, neumáticos, naftas, maderas, restos de embalaje…), con lo que los costos de explotación disminuyen notablemente, llegando a ser negativos si se cobra por el tratamiento de los residuos.

L os hornos para cal EMISON, a la contrastada calidad de todos nuestros productos, avalada por más de 60 años de servicio, unen los últimos avances aplicados a hornos verticales para fabricación de cal.

Consúltenos sus necesidades y les realizaremos un presupuesto. Por sus especiales características éstos hornos se fabrican siempre a medida.

Son fruto de un cuidado diseño y todo el know how de un equipo de profesionales especialistas en la construcción de hornos. Como consecuencia ofrecen la más alta rentabilidad, con la mínima inversión inicial.

Nuestros hornos ofrecen mínimo mantenimiento, funcionamiento constante y sin averías, fácil manipulación y control del trabajo. El horno está fabricado con los más modernos materiales, de gran calidad y conceptos de alta tecnología.

Además de la garantía de una empresa con más de 60 años en el mercado, siempre fiel y al servicio de sus clientes, EMISON dispone de una empresa propia servicio técnico, SATE, que puede encargarse de formar al personal encargado del funcionamiento del horno, y realizar el mantenimiento preventivo y correctivo.

Al ser fabricantes y no utilizar partes provenientes de los países emergentes de Asia u otros de bajo precio y nula calidad podemos ofrecer la máxima garantía. Es posible que encuentren hornos con un costo de compra inferior, provenientes en todo o en parte de China y otros países asiáticos principalmente, pero no es posible comparar calidades ni duración del horno.

Todos nuestros productos son de tecnología propia, fruto de nuestro departamento de I + D, al que dedicamos un 3% del conjunto de nuestra facturación. Ello nos permite ofrecer los mejores precios del mercado al no tener que pagar costosos royalties. Somos la única Empresa que puede ofrecer 5 años de garantía en todos nuestros hornos de serie.

Esta serie de hornos está especialmente estudiada para la obtención de cal a partir de piedra caliza. Para otras aplicaciones rogamos nos consulten.

DESCRIPCIÓN DEL HORNO

El horno se construye in situ, envolviendo (mediante hormigón, albañilería o barro) los refractarios interiores que se entregan listos para ensamblar.

La carga del material, de realiza por la parte superior.

El control de temperatura se consigue mediante uno (o más) equipos pirométricos, con visualizador digital y sendos termopares incorporados al horno. La cantidad de pirómetros depende del alto del horno para poder controlar toda la carga.

El calentamiento se realiza por combustión La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida. Unas compuertas permiten ajustar la entrada de aire para favorecer el proceso.

La calefacción puede realizarse mediante cualquier combustible: coque, carbón, maderas, papeles, restos de embalajes, etc. El consumo es del orden de las 1.000 – 1.100 Kcal por Kg de carbonato de cal tratado. (Aproximadamente unos 20 Kg de madera por cada 100 Kg de cal obtenida).

Estos hornos funcionan en continuo, llenando el horno de trozos de caliza y procediendo a su calcinación utilizando como combustible plásticos de desecho, neumáticos usados, leña u otros combustibles alternativos con un costo de obtención muy bajo. A medida que se carga por arriba la piedra caliza, en trozos de 80 – 120 mm, se descarga por debajo la cal obtenida.

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HORNOS PARA CAL

De forma estándar fabricamos los modelos que describimos a continuación:

ModeloØ interior
cm
Altura
metros
Volumen
m3
Capacidad
Tm Caliza
Producción
Tm/día
VCAL - 12
13056.5119
VCAL - 181506101818
VCAL - 241508142524
VCAL - 301801025
4530
VCAL - 5020010305450

VCAL - 7520014447975
VCAL - 1002001857102100

La producción, aproximada, se expresa en Tm/día de cal, y depende del tipo de caliza utilizada. Los valores reseñados son medios.

El precio se refiere a los refractarios del horno, fabricados con hormigones refractarios especialmente formulados para ésta aplicación, hogar para combustión de cualquier combustible con visualización de temperaturas en dos o tres zonas y zona de descarga. Incluye también los quemadores, planos e instrucciones para el montaje y asesoramiento on line. Consultar para visitas de nuestros técnicos

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QUEMADOR DE RESIDUOS

Se trata de un quemador especialmente estudiado para el aprovechamiento de biomasas, carbón, neumáticos troceados, etc. en la fabricación de cal.

E l combustible entra mediante un sinfín al quemador, y es encendido mediante una corriente de aire calentado a 1.000 ºC por unas resistencias eléctricas.

Una vez encendido el combustible se apagan las resistencias.

La velocidad del sinfín puede regularse para variar la potencia entregada en función del poder calorífico del combustible empleado.

Las cenizas producidas son extraídas mediante un sinfín mandado por un temporizador.

Los gases calientes salen por una tobera y se introducen al horno.

Todo el conjunto está construido con planchas y tubos de acero refractario AISI 310.

El precio del quemador así descrito, para unos 50 Kg/H de carbón, y el equivalente en otros combustibles es de 7.580 €. Consulte para su caso concreto indicando el combustible a emplear y su poder calorífico.

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HORNOS ROTATIVOS PARA MINERALES

Estos hornos se han estudiado específicamente para el tratamiento de minerales carbonatados o con sulfuros para su oxidación, pelletización, expansión de arcillas o tratamiento con calor y, eventualmente, el aprovechamiento del CO2, Zn, SO2, Hg… generado o su neutralización.

L os hornos rotativos EMISON, a la contrastada calidad de todos nuestros productos, avalada por más de 60 años de servicio, unen los últimos avances en microelectrónica y aislamiento, aplicados a hornos rotativos.

Consúltenos sus necesidades y les realizaremos un presupuesto. Por sus especiales características estos hornos se fabrican siempre a medida.

Son fruto de un cuidado diseño y todo el know how de un equipo de profesionales especialistas en la construcción de hornos. Como consecuencia ofrecen la más alta rentabilidad, con la mínima inversión inicial.

Nuestros hornos ofrecen mínimo mantenimiento, funcionamiento constante y sin averías, fácil manipulación y control del trabajo. El horno está fabricado con los más modernos materiales, de gran calidad y conceptos de alta tecnología, que nos permiten ofrecer una garantía total de cinco años y un constante suministro de recambios.

El horno se entrega listo y preparado para empezar a funcionar inmediatamente, y rentabilizar rápidamente la inversión. Permiten la máxima repetitividad de los procesos de fabricación, lo que se traduce en la máxima calidad de los procesos.

Además de la garantía de una empresa con más de 60 años en el mercado, siempre fiel y al servicio de sus clientes, EMISON dispone de una empresa propia servicio técnico, SATE, que puede encargarse de formar al personal encargado del funcionamiento del horno, y realizar el mantenimiento preventivo y correctivo. Nuestros hornos están fabricados íntegramente en Barcelona, sin la utilización de partes provenientes de países en expansión, de dudosa calidad. Tampoco importamos hornos de éstos países.

Al ser fabricantes y no utilizar partes provenientes de los países emergentes de Asia u otros de bajo precio y nula calidad podemos ofrecer la máxima garantía. Es posible que encuentren hornos con un costo de compra inferior, provenientes en todo o en parte de China y otros países asiáticos principalmente, pero no es posible comparar calidades ni duración del horno.

Todos nuestros productos son de tecnología propia, fruto de nuestro departamento de I + D, al que dedicamos un 3% del conjunto de nuestra facturación. Ello nos permite ofrecer los mejores precios del mercado al no tener que pagar costosos royalties. Somos la única Empresa que puede ofrecer 5 años de garantía en todos nuestros hornos de serie.

Además de la garantía de una empresa con más de 60 años en el mercado, siempre fiel y al servicio de sus clientes, EMISON dispone de una empresa propia servicio técnico, SATE, con delegaciones en toda España y varios países de Europa y América, que puede encargarse de formar al personal encargado del funcionamiento del horno, y realizar el mantenimiento preventivo y correctivo.

Disponemos de recambios originales para todos nuestros hornos de entrega inmediata, incluso los de más de 50 años.

Esta serie de hornos está especialmente estudiada para la tostación de minerales. Para otras aplicaciones rogamos nos consulten.

Almacenamos los minerales a tratar, mezclados con el combustible sólido si se utiliza, en una tolva, y mediante un sinfín se introducen en el horno. Un automatismo se encarga de regular la entrada de los minerales en función de su poder calorífico. Estos atraviesan el horno longitudinalmente, y por la acción del quemador alcanzan la temperatura deseada, controlada por un pirómetro.

CONTROL DE TEMPERATURA

El control de temperatura se consigue mediante un equipo automático de regulación, con preselección de temperatura, visualizador digital y un termopar incorporado al horno.

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AISLAMIENTO

El aislamiento se realiza mediante fibras cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor.

El perfecto aislamiento conseguido permite un ambiente fresco de trabajo, una gran rapidez en alcanzar la temperatura programada y un extraordinario ahorro energético.

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DESCRIPCIÓN DEL HORNO

El horno es de construcción metálica, electro soldado, a partir de chapas y perfiles de acero con un tratamiento especial anticorrosivo, de gran robustez, con avanzado diseño y protección con imprimación fosfocromatante y pintura epoxídica de agradables tonos, lo que le confiere una larga vida y un acabado estéticamente agradecido

El aislamiento se realiza mediante hormigones refractarios aislantes, fibras minerales y cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor, con chimenea para la evacuación de gases y previsión para conectar a sistema de depuración de humos, si es necesario, o recuperación de calor o CO2.

La carga del material, generalmente triturado en trozos de tamaño inferior a 5 cm, de realiza a través de un tronillo sin fin alimentado por una tolva.

El horno consta de la parte rotativa, con una zona de entrada de residuos y salida de humos y una zona de evacuación donde se instala el quemador. El mineral tostado o calcinado cae a una tolva para su posterior evacuación. La rotación se consigue mediante un moto-reductor.

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CALENTAMIENTO

El calentamiento se realiza por combustión, mediante quemadores adaptados al combustible elegido por el cliente. La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida. El aislamiento se realiza mediante fibras minerales y cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor.

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HORNOS PARA TOSTACIÓN

De forma estándar fabricamos los modelos que describimos a continuación:

ModeloPotencia en Kcal/H
Ø interiorLongitud cilindroProducción l/h
TOST - 20
100.00060250300
TOST - 40200.00070350500
TOST - 60300.00080400700
TOST - 100500.0001004401.000
TOST - 150750.0001204401.500
TOST - 2001.000.0001305002.000
TOST - 3001.500.0001506003.000
TOST - 4002.000.0001656504.000

Dimensiones en centímetros. La producción, aproximada, se expresa en litros por hora. Para obtener la producción en Kg/h se debe multiplicar por la densidad aparente del mineral. El precio se refiere al horno equipado con chimenea de salida (un metro) y quemadores de gasóleo. Consultar para otros combustibles, depuraciones de humos, aprovechamiento del calor generado, u otros accesorios.

Para poder dar un presupuesto exacto en cada caso necesitamos saber con exactitud la producción deseada y las características del mineral a tostar. (Análisis químico, mineralógico, granulométrico, y humedad del material a emplear para poder garantizar rendimiento)

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RESIDUOS DE CAL

En muchas industrias se producen residuos calizos. Papeleras, azucareras, transformadoras de huevos de aves, conservas de mariscos, depuradoras de agua, etc. producen residuos calizos cuya disposición es un costo.

También las canteras, machacadores de caliza, cortadores de mármol… producen gran cantidad de finos sin valor comercial o cuyo vertido es un problema o supone un coste.

Para todos estos casos hemos puesto a punto nuestros hornos rotativos para cal.

Su gran ventaja es que permiten la utilización de cualquier combustible, con lo que el costo de transformación es muy pequeño, y muchas veces permiten eliminar combustibles residuales que también representan un costo si se tiene que gestionar como residuos (maderas, restos de embalajes…), con lo que permiten la correcta gestión de varios residuos con un beneficio económico final.

Permiten la incorporación de enfriadores de cal o recuperadores de calor para otros usos (secado, calefacción, obtención de agua caliente o vapor…). Consúltenos sus necesidades al respecto.

En ocasiones es necesario colocar un filtro de mangas o ciclón para retener el polvo formado en el proceso.

No sustituyen a los hornos tradicionales de obtención de cal tipo Kennedy, Van Saund, Krupp, etc., sino que son una alternativa para el tratamiento de residuos.

Para obtener cal a partir de piedra caliza son preferibles, por económicos, los hornos verticales. Podemos suministrarles un proyecto planos para la construcción de éste tipo de hornos utilizando hormigones refractarios prefabricados para formar la estructura interior del horno.

Fabricamos también hornos para el tratamiento de residuos de sulfatos de cal o para la obtención de yeso a partir de mineral o sus residuos (industria del alabastro…).

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QUEMADOR DE RESIDUOS

Se trata de un quemador especialmente estudiado para el aprovechamiento de biomasas, carbón, neumáticos troceados, etc. en la fabricación de cal.

El combustible entra mediante un sinfín al quemador, y es encendido mediante una corriente de aire calentado a 1.000 ºC por unas resistencias eléctricas.

Una vez encendido el combustible se apagan las resistencias.

La velocidad del sinfín puede regularse para variar la potencia entregada en función del poder calorífico del combustible empleado.

Las cenizas producidas son extraídas mediante un sinfín mandado por un temporizador.

Los gases calientes salen por una tobera y se introducen al horno.

Todo el conjunto está construido con planchas y tubos de acero refractario AISI 310.

El precio del quemador así descrito, para unos 50 Kg/H de carbón, y el equivalente en otros combustibles es de 7.580 €. Consulte para su caso concreto indicando el combustible a emplear y su poder calorífico.

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IMPACTOS AMBIENTALES Y MEDIDAS DE PROTECCIÓN

Las fábricas de la industria del cemento, cal y yeso generan productos en forma de polvo que con la adición de agua son modelables y, tras un tiempo de reacción dado, endurecen. Para la obtención de los productos son necesarias las siguientes etapas de fabricación:

Preparación: transporte, trituración, dosificación de materiales suplementarios, almacenamiento, preparación de las materias primas;

Cocción;

Almacenamiento y trituración de los productos calcinados;

Aportación de aditivos como yeso al cemento o agua a la cal;

Embalaje y envío.

En la industria del cemento la materia prima se tritura al tiempo que se seca, en el método a contracorriente se precalienta en un llamado intercambiador térmico por medio de los gases calientes que salen del horno y se cuece normalmente en un horno tubular giratorio a la temperatura de aglomeración requerida de unos 1.400º C.

En la industria de la cal, para la cocción de la piedra caliza se utilizan hornos de cuba y giratorios. La temperatura de cocción es de 850 – 1.000º C. Las capacidades de las instalaciones de hornos para cal son menores que las de la industria del cemento, superando pocas veces las 1.000 t/día. En algunos países se encuentran frecuentemente pequeños fabricantes que producen cal con hornos de cuba sencillos de pocas toneladas de rendimiento.

El yeso se deshidrata parcialmente a temperaturas que van desde 200°C hasta un máximo de 300 ºC, transformándose de di-hidrato en el llamado semi-hidrato. Para la cocción se utilizan hornos giratorios de flujo continuo, molinos de calcinación o calcinadores y digestores. Las capacidades de las fábricas de yeso modernas oscilan entre 100 y 500 t/día. A veces las instalaciones son de capacidad relativamente pequeña.

Durante la extracción y trituración de las materias primas del cemento, cal y yeso, realizadas normalmente en canteras, no se produce, en general, contaminación atmosférica grave. La principal contaminación es la degradación paisajística. Para el posterior acondicionamiento ambiental de una cantera se recomienda hacer la provisión de fondos ya durante la explotación.

Las materias primas del cemento se suelen secar al mismo tiempo de su preparación y molienda, por lo que la humedad presente se desprende en forma de vapor de agua inocuo. Durante la cocción de las materias primas, u obtención del cemento, tiene lugar, por desprendimiento del dióxido de carbono (CO2) contenido en la piedra caliza, la transformación de carbonato cálcico en óxido cálcico. Así pues, las emisiones gaseosas de la cocción están formadas por el CO2 de la des carbonatación, los gases de escape de los combustibles y también vapor de agua en pequeña cantidad. En el gas desprendido pueden aparecer también compuestos de azufre (generalmente en forma de SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). Las emisiones de vapor y de cloro y flúor gaseosos se evitan en el proceso normal por adsorción de los contaminantes en el producto combustible.

Las emisiones de vapor de agua y de CO2 son inherentes al proceso, mientras que la aparición de compuestos de azufre puede reducirse drásticamente con el uso de materias primas y combustibles adecuados y el control del proceso de combustión. Hasta ciertos límites los componentes sulfurados son fijados por el cemento durante la cocción.

Únicamente bajo condiciones operativas extraordinarias, por ejemplo, con exceso de azufre en la materia prima y en el combustible, o con cocción reductora, puede producirse aisladamente durante corto tiempo la emisión de cantidades de SO2 dignas de mención.

La temperatura de llama en la fabricación de cemento puede alcanzar hasta 1.800º C, con lo que se forman más óxidos de nitrógeno, por oxidación del nitrógeno atmosférico, que en la cocción de cal.

En la industria del cemento o la cal se utilizan a menudo, como materiales combustibles complementarios, aceites, disolventes, residuos de pintura, neumáticos viejos u otros residuos combustibles. Estos productos de desecho suelen contener contaminantes, pero normalmente éstos son fijados y no pasan al gas de escape. De utilizarse tales combustibles, hay que comprobar la marcha del proceso mediante controles de seguridad especiales, a fin de evitar una emisión de contaminantes adicionales.

En la cocción de cal, efectuada en instalaciones considerablemente más pequeñas que la fabricación del cemento, se emite también CO2 con el gas de combustión. Sin embargo, la cantidad de gas de escape es mucho menor que en las fábricas de cemento, dado el tamaño de la instalación y las temperaturas de cocción mucho más bajas requeridas por el proceso.

Al apagar la cal, el carbonato cálcico se transforma en hidróxido cálcico por adición de agua. Parte del agua añadida se evacúa de nuevo en forma de vapor de agua, ya que el proceso es exotérmico. Pero este vapor de agua es inocuo.

Durante la cocción del yeso, pasan a la atmósfera vapor de agua y pequeñas cantidades de gas de combustión. Dado que las temperaturas de cocción no son muy altas y los flujos de masa son generalmente muy pequeños, también estas instalaciones de cocción producen una contaminación ambiental escasa.

Durante la obtención y elaboración de cemento, cal y yeso, el proceso produce polvo en diferentes fases de trabajo. En el cemento este polvo es una mezcla de piedra caliza, óxido cálcico, minerales del cemento y a veces también cemento totalmente cocido, mientras que en el yeso es anhidrita y, sobre todo, sulfato cálcico. A excepción del polvo de CaO puro, que aparece en la cocción de la cal, el polvo no es peligroso, pero sí muy molesto. En los distintos grupos de producción y dispositivos de transporte de una fábrica de cemento hay que aspirar y despolvar de 6 a 12 m³ de aire y gas de escape por kg de material. Entre las mayores fuentes de contaminación están:

Molienda y mezclado de la materia prima,

Cocción del cemento,

Molienda del cemento

Apagado de la cal.

Es imprescindible el uso adecuado de instalaciones de aspiración y grupos separadores de polvo eficaces, como precipitadores electrostáticos, filtros textiles, filtros de gravilla y, frecuentemente combinados con estos últimos, ciclones, pues en otro caso no está garantizada una gestión apropiada de la fábrica y los costos por desgaste de las máquinas ascienden drásticamente, al tiempo que el alto porcentaje de polvo afecta a los puestos de trabajo y supone también una pérdida de producción.

La mayor parte del polvo separado se reconduce al proceso, siempre y cuando no se esperen acumulaciones de componentes de metales pesados, como talio, en el gas de escape. Sólo bajo condiciones desfavorables de materia prima y de combustible puede ser necesario separar y desechar parte del polvo, a causa de una alta concentración de componentes perjudiciales en el producto, como los cloruros alcalinos. En algunos casos aislados este polvo puede ser aprovechado en otros sectores industriales. Si el polvo se deposita, dado que algunos de sus componentes son solubles, deben observarse las exigencias de la protección de aguas subterráneas en base a la solubilidad de los distintos componentes.

En la fabricación de cal, la acumulación de polvo es menor, pues sólo en el apagado, embalaje y carga de la cal hay que trabajar con un producto en polvo. En la industria del yeso y de la anhidrita la acumulación de polvo es también escasa.

Filtros de alta calidad (precipitadores electrostáticos o filtros textiles) permiten actualmente en la industria del cemento, cal y yeso obtener aire de escape con un contenido de polvo inferior a 25 mg/Nm³. Las autoridades europeas discuten actualmente valores inferiores a 25 mg/Nm³ para instalaciones nuevas. Por el contrario, los Lineamientos Técnicos Aire alemanes siguen prescribiendo 50 mg/Nm³.

Las fábricas de cemento ocasionan un impacto sonoro mucho mayor que las de cal y yeso. Pero también estas últimas tienen sectores de producción cuyos niveles de ruido son considerables.

En la extracción de materias primas pueden producirse durante corto tiempo molestias de ruido a causa de explosiones y las consiguientes sacudidas. Pero con procedimientos de detonación adecuados se pueden reducir en gran medida estas emisiones de ruido.

Durante la preparación surgen ruidos molestos producidos, por ejemplo, por quebrantadoras de impacto y molinos para el desmenuzamiento de materiales duros. Estas instalaciones de trituración y las de preparación asociadas se pueden encapsular para que el medio ambiente quede protegido de impactos sonoros graves. La mayor parte de molinos de materias primas y de cemento producen un ruido tan intenso que han de instalarse en locales insonorizados separados, donde no haya puestos de trabajo permanentes.

Las instalaciones de cocción necesitan numerosos ventiladores de gran tamaño que originan ruidos muy penetrantes, por lo que también aquí hay que tomar medidas contra el ruido, por ejemplo, en forma de encapsulaciones.

Para evitar molestias, las plantas de la industria de cal y de yeso y, sobre todo, del cemento deben estar construidas como mínimo a una distancia de 500 m de las zonas urbanizadas. La inmisión en urbanizaciones próximas no debe sobrepasar 50 hasta 60 dB(A) de día y 35 – 45 dB(A) de noche.

En el sector minero de la industria de cemento, cal y yeso, el agua residual puede contener materias sedimentables. Para no superar los valores establecidos por la normativa vigente, es preciso pasar el agua surgida en la mina a través de tanques de reposo, y el agua utilizada para lavar la piedra caliza siempre a través de tanques de sedimentación. El agua superficial que surge en el entorno de las minas debe ser descargada aparte.

Las fábricas de cemento y de cal son a veces grandes consumidores de agua, pero el proceso tecnológico no produce contaminación del agua. En las fábricas de cemento se necesitan unos 0,6 m³ de agua por tonelada de cemento para la refrigeración de las máquinas. La mayor parte de esta agua se encuentra en circulación, por lo que sólo hay que reponer las pérdidas. En las instalaciones que trabajan con el método seco también se consume agua para la refrigeración de los gases de escape de los hornos, pudiéndose calcular un consumo neto aproximado de 0,4 a 0,6m³ de agua por tonelada de cemento. En las instalaciones que trabajan con el método húmedo se necesita aproximadamente otro m³ por tonelada de cemento para la molienda del lodo. Esta agua se desprende de nuevo por evaporación.

En la industria de la cal se necesita agua para el apagado de la cal cocida (aprox. 0,33 m³/t de cal). Algunas fábricas de cal consumen, sobre todo cuando se exigen calidades de gran pureza, otro m³ aprox. de agua por tonelada de cal para el lavado de la piedra caliza bruta. Dependiendo del consumo, esta agua de lavado se pasa a tanques de sedimentación o a piscinas de clarificación, donde las partes finas se depositan y el agua residual se evapora o se reutiliza.

La industria del yeso necesita relativamente poca agua, pues al transcurrir los procesos a temperaturas bajas, no hace falta energía de refrigeración. En la fabricación de placas de escayola, al yeso bruto se añade agua, que permanece en el producto para el fraguado del yeso (transformación del semihidrato en dihidrato).

Se puede conseguir una reducción del consumo de agua aumentando la proporción de agua en circulación o manteniendo las pérdidas de agua al mínimo posible.

En regiones secas el consumo de agua de refrigeración puede reducirse mediante la instalación de precipitadores electrostáticos especiales, con capacidad de funcionamiento a las altas temperaturas del gas de escape. El agua sanitaria acumulada requiere conducción y gestión especiales.

En las inmediaciones de las fábricas de cemento, cal y yeso, si el mantenimiento de las instalaciones de separación de polvo es insuficiente, los suelos pueden deteriorarse por el polvo que reciben.

Cierto es que en la fabricación del cemento se pueden introducir en el proceso elementos traza con efectos potencialmente negativos sobre el medio ambiente, a través de componentes de materia prima especiales, como mineral de hierro, o actualmente también a través de materiales de desecho combustibles, cada vez más utilizados. No obstante, estos contaminantes son absorbidos casi totalmente en estado fundido por el cemento, formando enlaces químicos y contrarrestando así su efecto contaminante. Para evitar desde el principio posibles perjuicios con el uso como combustible de componentes de materias primas especiales o de productos de desecho de otras industrias, es preciso efectuar análisis de los elementos traza de relevancia ambiental como plomo (Pb), cadmio (Cd), teluro (Tl), mercurio (Hg), cinc (Zn), que se depositan en el polvo de filtros. Llegado el caso, debe impedirse la acumulación de contaminantes en el proceso con medidas técnicas adecuadas, por ejemplo, la separación del polvo.

En las fábricas de cemento, cal y yeso están en funcionamiento numerosas máquinas que, incluso con el estado actual de la técnica, producen niveles de ruido de 90 dB(A). Generalmente se puede conseguir disminuir el ruido por medio de dispositivos estáticos. Los puestos de trabajo permanentes dentro de las instalaciones, por ejemplo, los puestos de mando, deben tener insonorización. Si a pesar de ello se producen niveles continuos de 85 dB(A), debe disponerse de protector de oídos, cuyo uso es imprescindible a partir de un nivel de ruido de 90 dB(A) para evitar lesiones auditivas. También durante estancias cortas en zonas de proceso con ruido intenso está prescrita una protección de los oídos.

En casos excepcionales, por ejemplo, durante reparaciones o eliminación de averías, el personal puede estar expuesto durante mucho tiempo a altas temperaturas y a una gran carga de ruido y polvo. Para estas aplicaciones han de estar previstos equipos y vestimenta de protección adecuados. Además debe limitarse y vigilarse el trabajo en la zona peligrosa.

Las fábricas de cemento, cal y yeso necesitan materias primas que se encuentran a flor de tierra, por lo que al extraerlas no se pueden evitar interferencias en el paisaje circundante.

En la elección del emplazamiento de las fábricas de cemento, cal y yeso deben tenerse en cuenta también los aspectos ambientales. Si se trata de emplazamientos en zonas aprovechadas hasta entonces para la agricultura, han de considerarse posibles fuentes de ingresos alternativas, sobre todo para las mujeres afectadas. Además del debido cumplimiento de las normas sobre gas de escape, polvo, ruido y agua, hay que verificar las condiciones del terreno, la integración en el paisaje y la infraestructura del emplazamiento.

La infraestructura comprende, por ejemplo, suministro y posibilidades de vivienda para el personal, sistemas y volumen de tráfico, industrialización existente y planificada de la zona. Dado que el impacto ambiental no se limita al área de la fábrica, los grupos de población afectados, y sobre todo mujeres y niños, deben tener derecho a atención médica.

En la producción de cemento se necesita alrededor de 1,6 t de materia prima por cada tonelada de cemento, además de yeso, consumiéndose en total 1,65 t aprox. de materia prima. En la producción de cal el consumo de materia prima, con cerca de 1,8 t por tonelada de producto final, es aproximadamente un 10 % mayor que en la fabricación de cemento. En el consumo calculado de materia prima no se ha tenido en cuenta el escombro, que varía mucho de un yacimiento a otro.

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CARBÓN Y YESO

CARBÓN VEGETAL

El carbón vegetal es un producto sólido, frágil y poroso con un alto contenido en carbono, del orden del 80%; se produce por calentamiento de la madera, a temperaturas de 400 a 600 º C, en ausencia de aire o con pequeñas cantidades del mismo.

Hacer carbón a partir de leña es una actividad antigua, cuyas técnicas se han modificado bastante en los últimos siglos. Además de que el carbón es una fuente renovable de energía.

La obtención de carbón vegetal a partir de los restos de la poda ha sido a lo largo de la historia una actividad que ha proporcionado la energía necesaria para la autarquía que mantenía en un aislamiento casi continuo a las poblaciones rurales. Actualmente el destino principal del carbón vegetal producido es la exportación, principalmente a países de la UE y el mercado nacional que se localiza en grandes ciudades, destinándose a usos domésticos, fundamentalmente en cocinas (restaurantes) y barbacoas. En la actualidad, existe en el mercado nacional e internacional una gran demanda de carbón vegetal de calidad, elaborado con sistemas de producción más eficientes y redituables. Para producir la calidad de carbón que demanda el mercado, son necesarios hornos que trabajen a altas temperaturas que logren extraer la mayor parte de los líquidos contenidos en la leña al ser sometida al proceso de carbonización.

Cuando la madera está seca y se calienta comienza espontáneamente a fraccionarse, produciendo carbón más vapor de agua, ácido acético y compuestos químicos más complejos, fundamentalmente en la forma de alquitranes y gases no condensables, que consisten principalmente en hidrógeno, monóxido y bióxido de carbono. En la pirolisis de la madera se distinguen tres fases claramente diferenciadas:

  • La primera fase entre 30 y 170 º C corresponde fundamentalmente a la deshidratación de la madera y destilación de algunos aceites esenciales; unido todo ello a una pequeña degradación de la madera.
  • La segunda fase entre 170 y 270 º C transcurre con abundante desprendimiento de gases, CO2 y CO principalmente, y destilación de líquidos acuosos.
  • La tercera fase 270 – 600 º C es la pirolisis propiamente dicha, el desprendimiento de materiales volátiles es máximo. El residuo sólido resultante es el carbón vegetal.

El rendimiento en carbón del proceso puede variar dentro de límites muy amplios dependiendo del tipo de madera, de su contenido en agua y de las condiciones en que se haya operado en la pirolisis (tiempo de calentamiento y temperatura alcanzada). Es deseable que el contenido en humedad de la madera sea lo más bajo posible. Dado que la madera fresca recién acabada de cortar contiene un 40 – 60% de agua se aconseja una desecación previa de la misma bien al aire, o por cualquier otro procedimiento. Si se parte de madera seca puede obtenerse un rendimiento entre el 25% y 33% de carbón vegetal.

El poder calorífico del carbón oscila entre 7.000 y 8.000 Kcal/Kg muy superior al de la madera que oscila entre 3.000 y 5.000 Kcal/Kg.

En esencia para obtener carbón vegetal a partir de la madera lo que se hace es crear una barrera física que aísla la madera del exterior, para evitar que al calentarla, el oxígeno del aire la incendie. De este modo se logra la carbonización. Las diferentes tecnologías que se utilizan se basan en:

  • En las distintas formas de crear esta barrera física que puede ser de tierra, ladrillos, cemento armado y metal.
  • En las distintas formas de secar y calentar la madera. Si el calor empleado está originado por la propia madera de la carga o por algún combustible (gas, madera, fuel…) que se separa de la carga de madera que va a ser carbonizada.
  • En función de que el proceso de producción sea continuo o discontinuo. En los procesos continuos, el carbón se obtiene sin interrupción, frente a los procesos discontinuos en los que transcurren varias horas o días entre una obtención de carbón y la siguiente obtención.

Las tecnologías continuas y de alta producción, con sistemas de control más o menos sofisticados, se denominan industriales a diferencia de las artesanales como la parva tradicional que es un proceso discontinuo.

El control se hace sobre la entrada del aire, durante el proceso de pirolisis o de carbonización, para que la madera no se queme simplemente en cenizas, como sucede en un fuego convencional, sino que se descomponga químicamente para formar el carbón vegetal.

La madera es la materia prima utilizada para fabricar carbón vegetal. Las condiciones de la madera y el tipo de horno utilizado para la elaboración del carbón vegetal definen al final del proceso de carbonización la calidad del producto final.

Las mejores maderas son las de corteza dura, debido a su estructura y composición, entre las más utilizadas y de buen producto se tiene la madera de Eucalipto.

El porcentaje de humedad en la leña influye mucho sobre el rendimiento que tendrá el carbón vegetal. Cuanto más seca esté la madera a carbonizar menos combustible será necesario para calentar el horno de retorta y evaporar la humedad remanente. Una técnica fácil y económica para el secado de leña es cortarla en bloques cortos y dejarla expuesta al sol, esto ayudará a evaporar parte del agua contenida en la madera. El contenido de humedad en el momento de la tala podría ser, del 60% y después del apilado de la madera durante tres meses el contenido de humedad puede reducirse al 30-35%.

Durante el secado, la madera puede podrirse y ser atacada por insectos. Por lo tanto, debe controlarse el tiempo del secado para asegurar que se llegue al mínimo y rápidamente, antes que la madera se deteriore.

Existen varios métodos para obtener carbón vegetal, estos métodos varían según sea el tipo de horno utilizado. El proceso se puede dar de forma directa e indirecta, esto se refiere a las condiciones a las que estará expuesta la leña a la hora de convertirse en carbón. Por lo que tendrá propiedades específicas debido a este proceso, las cuales son: porcentaje de carbono fijo, porcentaje de humedad, poder calorífico, porcentaje de cenizas, contenido de azufre y peso específico.

En el caso de un proceso directo podemos poner como ejemplo el método de parva o la fosa: la leña a carbonizar está en contacto con el fuego. Fue el primer sistema utilizado para la obtención de carbón y se sigue utilizando. Se utiliza la tierra como barrera física para separar la madera que se está carbonizando del aire exterior. Está tecnología es la que produce un carbón más irregular, ya que el control del proceso es difícil y no se dispone de medios para mejorarlo. La calidad y sobre todo la uniformidad del carbón vegetal obtenido por este método dependen fundamentalmente de la preparación de los operarios que la realicen.

Una de las mayores ventajas de esta tecnología es su adaptabilidad, la forma y dimensiones de la parva son muy cambiantes, variando desde 5.000 Kg hasta 60 o 70.000 Kg de carbón. Al situarse junto a las zonas de mayor abundancia de materia prima y al no exigir ningún desembolso inicial de capital hace que en la actualidad sea la tecnología más empleada en regiones poco desarrolladas, a pesar de que el carbón así obtenido no es de buena calidad, el contenido en carbono fijo es menor del 70 %, al realizarse la carbonización con una humedad alta de la madera junto con una temperatura de carbonización baja que no suele superar los 300 º C, estando además el carbón producido mezclado con tierra y otros tipos de impurezas. Se realizan carboneras indistintamente de encina, alcornoque, roble, etc.

Los hornos metálicos son un avance en este proceso, con la ventaja de disminuir el tiempo de proceso, controlarlo mejor y ofrecer un producto de más calidad sin la presencia de restos de la tierra utilizada en las tradicionales parvas.

En un proceso indirecto las propiedades antes mencionadas serán las mismas pero con mejores valores. Dentro de este grupo se encuentra el método de retorta, el cual se basa en el calentamiento de la leña a carbonizar a través de recamaras que por lo general son cilíndricas y de metal, teniendo como principio la transferencia de calor por parte de un agente externo. Producen carbón vegetal de excelente calidad y hacen posible la recuperación de los subproductos. Estas retortas en la actualidad se usan principalmente para fabricar carbón vegetal de alta calidad, para usos metalúrgicos y químicos. Durante todo el proceso la leña no tiene contacto directo con el fuego ni otro elemento externo.

Los subproductos pueden ser recuperados (y se aprovechan industrialmente en tratamientos preservadores para la madera, o para la obtención de productos químicos) y pueden representar un ingreso adicional para el productor., pasando los gases liberados a través de una serie de condensadores de agua, obteniéndose el llamado ácido piroleñoso, y el gas de la madera no condensable puede ser quemado proporcionando calor para fines múltiples. Los residuos producidos por este horno son valiosos en nuestro medio, la importancia del manejo responsable de estos residuos le da al horno un valor ecológico mayor, dentro de los residuos tenemos:

  • Alquitrán. Sustancia de consistencia semisólida a temperatura ambiente. Uso: en el campo es utilizado para sanar madera que será utilizada de armazón para hogares, esta evita el ataque provocado por las termitas y alarga el tiempo de vida de ese material.
  • Cenizas. Residuos de la leña de alimentación de la hornilla, es tipo polvo. Uso: puede ser un agregado de fertilizante.
  • Líquidos (Bio-aceite combustible, Bio-oil). La fracción condensable, líquida a temperatura ambiente, integrada por un conjunto heterogéneo de aceites que contienen agentes químicos tales como ácido acético, acetona y metanol. Estas sustancias pueden ser utilizadas como combustible, ya que su comportamiento se asemeja al del alcohol.
  • Gases de combustión. La corriente de gas que contienen básicamente hidrógeno, metano, monóxido de carbono, dióxido de carbono y otros varios gases son altamente volátiles. Por ello son considerados gases inflamables, productos gaseosos que despide la madera durante el proceso de pirolisis. Sirven para alimentar al fuego de la hornilla, además de esto el sobrante se puede utilizar para generar electricidad.

La mayor ventaja de los hornos industriales es la uniformidad en la calidad del carbón obtenido. Suele tener un contenido en carbono fijo igual o superior al 80%, este carbón cumple con los requisitos de las normativas propias de los países europeos (AFNOR francesa, DIN alemana…) y es útil tanto en la industria como para el consumo doméstico. Otra ventaja es su alto rendimiento superior al 25%, siendo además el proceso más rentable ya que la tecnología está muy desarrollada y la mano de obra requerida es escasa en comparación con la producción obtenida.

Como inconveniente hay que destacar que al ser una instalación fija la madera ha de ser transportada hasta el horno y al ser una instalación industrial compleja los gastos de instalación son altos y se necesita un fuerte desembolso económico inicial.

El proceso industrial de obtención de carbón vegetal a partir de leña costa de etapas claramente diferenciadas:

  • Recepción y preparación de la leña. La madera llega procedente de podas, claras o clareos. Posteriormente se trocea la madera a las dimensiones adecuadas para poder realizar la carga del horno, y se apilan.
  • Carbonización continúa. Se alimenta al horno por la parte superior, en el alma se alcanzan temperaturas de hasta 650 º C. Existen controles de temperatura en el interior del horno que indican la marcha del proceso. En la parte baja de la zona media del horno ya está formado el carbón vegetal a alta temperatura, pasando a continuación a la zona inferior, donde se enfriará en ausencia de oxigeno por medio de un circuito de agua refrigerante.
  • Acondicionado y envasado del carbón vegetal. Cuando el carbón sale del horno se coloca en cajones, herméticamente cerrados, de esta forma el carbón se enfría lentamente en ausencia de oxígeno, de modo que no exista riesgo de combustión.
  • El carbón ya frío de los cajones se almacena en una nave a salvo de la intemperie, en donde el carbón se separa de la carbonilla y se clasifica según normas  granulométricas  preestablecidas. Los trozos de mayor tamaño son machacados hasta entrar dentro de la clasificación.
  • Las fracciones de granulometría menor, en una proporción del 25 al 50%, solo pueden ser comercializadas como posibles combustibles de instalaciones industriales, en cuyo caso su precio de venta desciende a un 25% del precio del carbón comercializado para barbacoa. Este 25-50% de carbonilla, unido al picón, puede ser revalorizado al precio del carbón para barbacoa si son debidamente tratados, mediante la utilización de agentes aglomerantes y sometiéndolos a presiones más o menos elevadas, formando las llamadas briquetas. Una vez clasificado el carbón se procede a su envasado en sacos de papel etiquetados.
  • En la actualidad no existe una normativa UNE específica para el carbón vegetal, que permita determinar su calidad. Sin embargo, y como referencia, se suele utilizar la norma genérica de combustibles minerales sólidos, obtenido los valores de humedad, contenido en volátiles, cenizas y por diferencia de peso el contenido en carbono fijo.

Existe una comisión que está trabajando para crear la futura norma europea, actualmente en proyecto PrEN 1860-2: Carbón y Briquetas de Carbón Vegetal. Especificaciones y Métodos de Ensayo.

Es previsible que los rangos dentro de los cuales se debe encontrar el carbón vegetal en la futura norma sean los siguientes: 

CARBÓN
BRIQUETAS
HUMEDAD
< 8%< 8%
CARBONO FIJO > 80%> 65%
CENIZAS < 5%< 15%
VOLÁTILES < 15%< 15%

Y en espera de las mismas podemos utilizar:

  • UNE 32001. Hulla y antracita: determinación de la humedad total.
  • UNE 32004. Combustibles minerales sólidos: determinación de cenizas.
  • UNE 32019. Combustibles minerales sólidos: determinación del contenido en materias volátiles

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YESO

Llamamos yeso al mineral, CaSO4·2H2O, un mineral común el cual se encuentra en la naturaleza por la precipitación del sulfato de calcio en agua de mar

También está generalmente asociado a la caliza debido a la acción del ácido sulfúrico proveniente dezonas volcánicas sobre la caliza por la siguiente reacción: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O

El mineral de yeso está ampliamente distribuido en la corteza terrestre. Se encuentra en general en la parte superior de los terrenos secundarios y terciarios. Es una piedra de color blanco cuando no contiene substancias extrañas, pero a menudo tiene coloración gris, amarilla o rosada; blando; su densidad varía de 2,26 a 2,31; es soluble en quinientas veces su peso de agua, y su solubilidad disminuye cuando la temperatura del agua excede de 35°.

El mineral es una piedra de poca resistencia, por lo que no se emplea en mamposterías, usándose sólo alguna de sus variedades en la decoración interior de algunos edificios.

Las principales variedades de la piedra de yeso son las siguientes:

Mineral fibroso, que es sulfato cálcico puro cristalizado confusamente; muy abundante en España y en las cercanías de Madrid. De esta variedad se obtiene buen yeso para mezclas.

Espejuelo de asno, que se presenta en cristales voluminosos, que se pueden dividir fácilmente en hojas delgadas y brillantes. El yeso que se extrae del espejuelo se emplea en estucos y moldeo.

Yeso en flecha, o sea formando cristales hemitropos, que se aplica para vaciar objetos muy delicados.

El mineral sacarino, que recibe este nombre por su estructura, y que se emplea en la fabricación del yeso; a no ser que sea de grano muy fino, color muy blanco y goce de transparencia, en cuyo caso recibe el nombre de alabastro yesoso y se reserva para decoración y escultura.

El mineral calcífero o piedra ordinaria de yeso, compuesto de las mismas substancias que los anteriores, pero mezclado con proporciones de caliza hasta el 12 por 100. El yeso que se obtiene de esta variedad es uno de los susceptibles de alcanzar mayor dureza después del fraguado.

El mineral compacto, muy parecido en su aspecto a la caliza del mismo nombre, pero que es piedra poco común en España.

También se obtiene de forma artificial como subproducto de la formación de H3PO4 a partir del Ca3(PO4)2 por la siguiente reacción: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4

Cuando se calienta, aproximadamente a 150ºC, tiene la particularidad de perder una parte del agua de hidratación transformándose en semi hidrato (CaSO4∙1/2 H2O) que de nuevo al mezclarse con agua se rehidrata (fraguado) obteniéndose un producto estable, duradero y ecológico (natural).

Calentando el yeso a 128ºC se obtiene el CaSO4·1H2O conocido como yeso de parís o escayola; cuando este material se mezcla con agua, se solidifican en poco tiempo en un bloque duro, fácilmente desgastable, los cristales rehidratados se ordenan de tal manera que no produce una expansión del volumen, es por esta razón que se usa para hacer moldes de estatuillas, cerámicas, placas dentales, moldes para tablillas quirúrgicas y piezas metálicas delicadas para instrumentos de precisión.

Los usos del yeso todos se caracterizan por no exigir de una gran pureza de este debido a que se usa el yeso generalmente como material de construcción o moldeos varios, aquí se resumen algunos usos del yeso:

Manejando cuidadosamente las concentraciones de ácido sulfúrico agregados a las rocas fosfatadas, se logra una mezcla de yeso, sulfato mono cálcico y di cálcico, esta mezcla es utilizada como fertilizante conocido como superfosfato.

El yeso comprimido en bloques puede usarse en edificios para la construcción de paredes que no soporten pesos excesivos

A igualdad de condiciones, se deben explotar las canteras en que el mineral contenga sílice atacable y caliza, porque estas substancias comunican al yeso buenas cualidades; y evitar la extracción del mineral mezclado con arena, gravilla, etc., porque estas materias perjudican al yeso y disminuyen su valor.

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BIOMASA

Aunque su nombre induzca a pensar todo lo contrario, la biomasa fue el primer combustible utilizado por la humanidad. De una forma genérica, se entiende por biomasa toda masa de material vivo renovable presente en un organismo u organismos, incluyendo parte de material inerte, como el pelo y las plumas de los vertebrados o la pulpa de los árboles.

La energía que se puede obtener de la biomasa proviene de la luz solar, que, gracias al proceso de fotosíntesis, es aprovechada por las plantas verdes mediante reacciones químicas en las células vivas para coger dióxido de carbono del aire y transformarlo en sustancias orgánicas. Con este proceso de conversión, la energía solar se transforma en energía química que se acumula en diferentes compuestos orgánicos y que es incorporada y transformada por el reino animal y vegetal.

Las posibilidades de aprovechamiento energético de la biomasa son muy muchas y variadas, y están ligadas a la posibilidad de otros usos de los residuos de madera y agrícolas como materia prima, alimento o material reciclable. El concepto de biomasa energética incluye los materiales de origen biológico que no pueden ser utilizados con finalidades alimentarias o industriales. No se puede obviar que las plantas y otras formas derivadas de la biomasa sirven al hombre de más maneras que como fuentes de energía, por ejemplo como alimento, medicinas, como materiales de construcción y, en el caso de las plantas verdes, como productores de oxígeno.

La utilización tradicional ha sido la quema de leña para la obtención de calor, aplicado a calefacción, cocina y hornos y calderas principalmente, y la obtención de carbón vegetal para prácticamente los mismos usos.

La generación de energía mediante la utilización y el aprovechamiento de productos naturales es una de las industrias del futuro. Es un área en pleno desarrollo que ya tiene en nuestro país las primeras instalaciones de nueva tecnología. La principal biomasa para fines energéticos es la de los bosques.

Actualmente, además de los usos tradicionales, la biomasa se utiliza:

  • Transformando las maderas residuales y restos de las industrias forestales y agrícolas en astillas o pellets para facilitar el transporte y poder automatizar los procesos de combustión.
  • Destilando los residuos de madera y muchos residuos orgánicos para la obtención de gas y la generación de energía eléctrica
  • Transformando leñas en carbón

Es una fuente de energía inagotable, sin impacto medioambiental alguno, fácilmente almacenable y de bajo coste, aprovechable para transformarla en calefacción doméstica, ACS, calefacción comunal o industrial, secado, generación de vapor o electricidad… Actualmente tiene prácticamente los mismos usos que el gasóleo o el gas.

Desde un punto de vista de aprovechamiento energético, la biomasa se caracteriza por tener un bajo contenido en carbón y un elevado contenido en oxígeno y en compuestos volátiles. Los compuestos volátiles, con presencia de dióxido de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno, son los que concentran una gran parte del poder calorífico de la biomasa. Su poder calorífico depende mucho del tipo de biomasa considerada y de su humedad. Esta característica, junto con el bajo contenido en azufre, la convierten en un producto especialmente atractivo para ser aprovechado energéticamente.

Es importante destacar también el aspecto ambiental de la biomasa. Su aprovechamiento energético no contribuye a aumentar el efecto invernadero ya que el balance de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera es neutro. En efecto, el dióxido de carbono generado en la combustión de la biomasa es reabsorbido mediante la fotosíntesis en el crecimiento de las plantas necesarias para su producción y, por tanto, no incrementa la cantidad de CO2 presente en la atmósfera. Por el contrario, en el caso de los combustibles fósiles, el carbono que se libera a la atmósfera es el que se ha fijado en la tierra durante miles de años.

La energía de la biomasa es utilizada principalmente para la producción de biogás, la generación de energía térmica para el secado de productos agrícolas o calefacción, y la generación de electricidad mediante la combustión de residuos.

Existen muchos tipos de combustibles de biomasa. Los más utilizados son la biomasa leñosa o madera, residuos del procesado de la madera y paja como residuo agrícola; mientras que otros, menos utilizados como combustibles, son la biomasa procedente de residuos ganaderos.

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FABRICACIÓN DE CARBÓN VEGETAL

El término de pirolisis describe el cambio químico de los componentes de la madera por medio de calor, en ausencia de oxígeno. Se considera que dicho proceso químico se inicia a temperaturas del orden de 250°C – 300°C. La pirolisis desde un punto de vista macro se puede esquematizar de la siguiente manera:

En primer lugar, es deseable que el contenido en humedad de la madera sea lo más bajo posible y, en cualquier caso, no superior al 15 – 20%. Dado que la madera fresca recién cortada contiene un 40 – 60% de agua, se aconseja una desecación previa de la misma al aire libre expuesta al sol, o por cualquier otro procedimiento. Si se parte de madera seca puede obtenerse un rendimiento entre el 25% y 33% de carbón vegetal.

Debido al requerimiento de ausencia de aire, tanto el reactor de pirolisis como las válvulas de entrada y salida de materia deben ser perfectamente herméticas y estancadas. Esto acelera las reacciones de termo reducción. En la pirolisis convencional, el prolongado tiempo de residencia de los sólidos, asegura la homogeneidad de la transformación de manera ordenada, completa y homogénea.

La combinación de ausencia de oxígeno y temperatura moderada consigue que los componentes inorgánicos presentes, en particular los metales pesados, no se puedan volatilizar y pasen a la fracción residual carbonosa.

Se trata de una combustión incompleta a alta temperatura (500ºC) de la biomasa en condiciones anaerobias. Se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal. Este método libera también un gas pobre, mezcla de monóxido (CO) y dióxido de carbono (CO2), de hidrógeno (H2) y de hidrocarburos ligeros…

Horno Metálico Cilíndrico.

El control se hace sobre la entrada del aire, durante el proceso de pirolisis o de carbonización, para que la madera no se queme simplemente en cenizas, como sucede en un fuego convencional, sino que se descomponga químicamente para formar el carbón vegetal.

Las principales características del horno de retorta tipo cilíndrico son:

Se usa una chapa de acero de 3mm de espesor para fabricar la sección del fondo del horno; para la sección superior y para la tapa se usa chapa de acero de 2mm de espesor.

Las dos secciones principales del horno son cilíndricas.

Se usan perfiles de hierro ángulo de 50 mm, para soportar la sección superior y la tapa. Estos soportes están soldados en la parte interna del borde más alto de las dos principales secciones cilíndricas.

Los ocho tubos de entrada/salida, ubicados debajo de la sección inferior del horno, se abren en la base. Alrededor del hueco en la cara superior de cada canal, se ha previsto un collar para sostener la chimenea durante el funcionamiento del horno.

En la tapa del horno hay cuatro bocas a igual distancia, para la liberación del vapor.

El acero utilizado en la fabricación del horno es resistente al calor, lo que garantiza una larga vida del horno

Los ángulos usados para soportar la sección superior y la tapa no retienen el alquitrán. Además, la colocación de la tapa dentro del borde de la sección superior permite al operador agregar a la junta más arena o tierra para el sellado, como y cuando fuesen necesarios.

Todos los hornos metálicos transportables incorporan algún refuerzo para proteger el horno durante el manipuleo. El refuerzo que se recomienda para los hornos metálicos, es el uso de un ángulo de hierro, soldado en forma continua alrededor de la parte externa del borde inferior de la sección de abajo. Con ello se tendrá un doble espesor de metal en el borde inferior del horno, donde las tensiones de calor son más severas. Ofrece también una superficie plana que distribuye el peso del horno en los canales de ingreso/salida. Las repisas de apoyo soldadas en el interior del borde superior de las secciones de la base y superior, ofrecen más refuerzo, que se completa con una tira plana soldada alrededor y adentro del borde inferior en la sección de arriba y de la tapa.

El diámetro del horno es de 2,3 metros y la altura total de 2 metros, con un volumen útil de 8 m3 que producirán unos 1.500 Kg de carbón acabado

Las principales ventajas del horno metálico comparados con los métodos tradicionales:

– La materia prima y el producto están dentro de un recipiente cerrado, permitiendo el máximo control de la entrada de aire y de la corriente de gases, durante el proceso de carbonización.

– El personal inexperto puede ser entrenado en poco tiempo y hacer funcionar con facilidad estas unidades.

– Se requiere poca supervisión del proceso.

– Puede obtenerse una eficiencia consistente, media de conversión del 25% incluyendo la carbonilla fina (sobre la base del peso seco).

– Puede aprovecharse todo el carbón obtenido en el proceso. Con los métodos tradicionales (fosa y parva) parte del carbón vegetal producido se pierde en el terreno, y el que se recupera está, a menudo, contaminado con tierra y piedras.

– Los hornos metálicos transportables pueden funcionar en áreas con mucha lluvia, siempre que el sitio tenga un drenaje correcto. Los métodos tradicionales de producción de carbón vegetal, funcionan con dificultades en ambientes muy húmedos.

– Una mayor variedad de materias primas pueden ser carbonizadas con el máximo control del proceso, incluyendo coníferas, madera de deshechos, …

– El ciclo total de producción, cuando se usan hornos metálicos, es entre dos y tres días.

Una de las ventajas de los modelos portátiles, es que se pueden transportar e instalar directamente en la zona donde se encuentra la materia prima, minimizando así: fatiga, jornales y costos de transporte al movilizar únicamente el producto terminado (carbón) que al final del proceso de transformación, representa solo una tercera o cuarta parte del volumen de la leña.

La materia prima y el producto acabado están dentro de un recipiente cerrado, permitiendo el máximo control de la entrada de aire y de la corriente de gases, durante el proceso de carbonización.

  • El personal inexperto puede ser entrenado en poco tiempo y hacer funcionar con facilidad estas unidades.
  • Se requiere menos supervisión del proceso, mientras que, para la fosa o la parva, es necesario el cuidado constante.
  • Puede aprovecharse todo el carbón obtenido en el proceso. Con los métodos tradicionales (fosa y parva) parte del carbón vegetal producido se pierde en el terreno, y el que se recupera está, a menudo, contaminado con tierra y piedras.
  • Los hornos metálicos transportables, pueden funcionar en áreas con mucha lluvia, siempre que el sitio tenga un drenaje correcto. Los métodos tradicionales de producción de carbón vegetal, funcionan con dificultades en ambientes muy húmedos.
  • Una mayor variedad de materias primas pueden ser carbonizadas con el máximo control del proceso, incluyendo coníferas, madera de deshechos.
  • El ciclo total de producción, cuando se usan hornos metálicos, está entre dos y tres días.
  • Los hornos metálicos pueden ser transportables para ir detrás de las extracciones comerciales de la leña, de los raleos de las plantaciones y de las operaciones de limpieza del terreno.

Ello significa que puede evitarse el transporte complicado y caro de la madera a lugares centralizados de elaboración.

Descripción

El horno consiste en dos secciones cilíndricas que encajan y de una tapa cónica. La tapa viene provista con cuatro bocas para la salida del vapor, regularmente distanciadas entre sí, que pueden ser cerradas, si requerido, con tapones. El horno se apoya sobre ocho conductos de entrada/salida de aire, dispuestos radialmente alrededor de la base. Durante la combustión, cuatro chimeneas para el humo se encajan sobre conductos alternados de aire.

Normalmente estos hornos trabajan en grupos de tres o más unidades para optimizar el rendimiento. El precio de cada unidad en de 5.785 €

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HORNO METÁLICO DE RETORTA

Con el horno tipo retorta, la madera utilizada en la elaboración del carbón vegetal es aprovechada mucho más que con los métodos artesanales como la parva y fosa, obteniéndose así un carbón vegetal con alto grado de carbono fijo y poca humedad. Además, con este tipo de horno el control del proceso de carbonización de la madera se facilita, no requiere de mucha experiencia para su manejo por parte del operario o encargado del horno y se reduce la contaminación producida por la carbonización al medio ambiente. El horno tipo retorta permite ser operado en cualquier época del año, manteniendo así una producción de carbón vegetal constante, durante su vida útil, convirtiéndolo en un horno rentable.

El horno tipo retorta tiene dos cámaras metálicas: en una se introduce la madera a tratar, que es secada y precalentada por los gases generados en la segunda cámara, que carboniza la madera.

Durante la elaboración del carbón vegetal la madera en su descomposición química produce gases inflamables. El horno aprovecha estos gases para el calentamiento del mismo.

El carbón vegetal es un producto sólido, frágil y poroso con un alto contenido de carbono, del orden del 80%, que se produce por la carbonización de materiales carbonoso como la madera, a temperaturas de 400°C a 600°C, en ausencia de aire, bajo condiciones controladas, en un espacio cerrado, como es el horno tipo retorta.

En primer lugar es deseable que el contenido en humedad de la madera sea lo más bajo posible y, en cualquier caso, no superior al 15 – 20%. Dado que la madera fresca recién cortada contiene un 40 – 60% de agua, se aconseja una desecación previa de la misma al aire libre expuesta al sol, o por cualquier otro procedimiento. Si se parte de madera seca puede obtenerse un rendimiento entre el 25% y 33% de carbón vegetal.

Debido al requerimiento de ausencia de aire, tanto el reactor de pirólisis como las válvulas de entrada y salida de materia deben ser perfectamente herméticas y estancadas. Esto acelera las reacciones de termo reducción. En la pirólisis convencional, el prolongado tiempo de residencia de los sólidos, asegura la homogeneidad de la transformación de manera ordenada, completa y homogénea.

La combinación de ausencia de oxígeno y temperatura moderada consigue que los componentes inorgánicos presentes, en particular los metales pesados, no se puedan volatilizar y pasen a la fracción residual carbonosa.

Cuando la madera está seca y calentada alrededor de 280°C, comienza espontáneamente a fraccionarse, produciendo carbón más vapor de agua, ácido acético y compuestos químicos más complejos, fundamentalmente en la forma de alquitranes y gases no condensables, que consisten principalmente en hidrógeno, monóxido y bióxido de carbono.

Productos:

1. Gases (combustible gaseoso de bajo o medio poder calorífico). La corriente de gas que contienen básicamente hidrógeno, metano, monóxido de carbono, dióxido de carbono y otros varios gases, dependiendo de las características orgánicas del material que es pirolizado y de las condiciones de operación.

2. Líquidos (Bio-aceite combustible, Bio-oil). La fracción condensable, líquida a temperatura ambiente, integrada por un conjunto heterogéneo de vapores, consiste en alquitranes y/o bien aceites que contiene agentes químicos tales como ácido acético, acetona y metanol.

3. Sólidos (carbón vegetal). Un coque o char residual consiste en carbono casi puro mezclado con el material inerte que entra en el proceso.

Los subproductos pueden ser recuperados, pasando los gases liberados a través de una serie de condensadores de agua, obteniéndose el llamado ácido piroleñoso, y el gas de la madera no condensable puede ser quemado proporcionando calor para fines múltiples.

El gas de la madera puede ser usado como combustible, y se compone típicamente de 17% de metano, 2% de hidrógeno, 23% de monóxido de carbono, 38% de bióxido de carbono, 2% de oxígeno y 18% de nitrógeno. El gas tiene un valor calorífico de alrededor de 10,8 MJ por m3 o sea alrededor de un tercio del valor calorífico del gas natural, lo cual permite usarlo como combustible del mismo horno y así incrementar la eficiencia total del proceso.

El ácido piroleñoso es el nombre del condensado en bruto y se compone principalmente de agua. Es un líquido sumamente contaminante, nocivo y corrosivo. Este debe ser tratado correctamente para obtener los subproductos para la venta o eliminándolo por quema con la ayuda de otros combustibles, como la madera o con gas de madera. Los otros componentes, fuera del agua, son alquitranes de madera, tanto los solubles en agua como los insolubles, el ácido acético, el metanol, la acetona y otros complejos químicos en menores cantidades. Si se lo deja en reposo, el ácido piroleñoso se separa en dos capas consistentes en el alquitrán insoluble en el agua y la capa acuosa que contiene los otros productos químicos.

El carbón vegetal es utilizado con fines domésticos, como carbón activado el cual posee una capacidad de adsorción elevada y se utiliza para la purificación de líquidos y gases. También es utilizado como combustible industrial. El carbón vegetal es una fuente de energía renovable, lo que aumenta su interés como combustible en la actualidad.

Otra de las aplicaciones del carbón vegetal es la fabricación de pólvora. La pólvora negra se compone de un 75% de salitre (nitrato de potasio), un 12% de azufre y un 13% de carbón vegetal.

Dado que el carbón vegetal es un material poroso, otra de sus aplicaciones es su uso como adsorbente. También se usa para adsorber moléculas de un tamaño relativamente grade (como los colorantes), dado que la mayoría de la porosidad de los carbones vegetales cae dentro del rango de los macro poros.

El horno tipo retorta debe cumplir con las características que exige el proceso, por lo tanto hay aspectos a tomar muy en cuenta a la hora de diseñarlo, tales como:

  • Estructura estable El horno tipo retorta debe contar con una estructura que brinde soporte y estabilidad en todo su tiempo de vida útil, por lo que la mejor alternativa es construirlo a base de acero estructural, con un chasis principal de soporte y una chasis secundario que brinde estabilidad a todo el conjunto.
  • Sistema encerrado para calentar la leña (recamara interna) Un sistema hermético dentro del cual se depositará la leña para ser convertida en carbón es indispensable, dado que la hermeticidad garantizará el buen producto, es un factor a tomar en cuenta, el acceso a esta recamara deberá proporcionar hermeticidad, por ello un sistema de puerta cerrada a presión es una buena alternativa y con respecto al material, lámina de acero de un espesor aceptable brindaría seguridad y durabilidad valiosa para el diseño.
  • Fuente de calor externa. La fuente de calor para el horno es clave para el funcionamiento, debido a que de ahí será donde partirá la energía de todo el sistema, para ser luego transmitida al producto, por ello esta hornilla debe ser diseñada en función de la distribución y alimentación de calor, el tamaño lo definirá la capacidad del horno, puesto que el caudal de humo necesario para calentar la leña, deberá ser suficiente para llevar a cabo el proceso sin excesos ni carencias de energía, al igual que los demás elementos deberá poseer una estructura de acero y contar con un recubrimiento de hormigón refractario, esto debido a su difícil tarea de soportar todo el calor generado con la quema de leña dentro de la misma.
  • Sistema de distribución de calor externa (recamara externa). Para poder calentar la recamara interna es necesario proveer un sistema que proporcione un calentamiento uniforme de todo el producto.
  • Manejo de residuos (tubería de evacuación de gases y alquitrán). Los residuos resultan ser uno de los aspectos a evaluar muy seriamente, debido a que la mayoría son utilizables y nocivos a la vez, es preciso buscar una manera eficiente de usarlos sin dañar el medio ambiente.

Con respecto a los gases provenientes de la materia prima una excelente opción es utilizarlos como combustible.

Con respecto a los alquitranes, se deben crear sistemas de recolección y almacenamiento que sean capaces de soportar las propiedades nocivas de estos residuos y que además duren un tiempo de vida aceptable.

Todo proceso eficiente debe tener parámetros para evaluar su desempeño, en este caso se debe proporcionar al operario una señal de que no se sobrepasan los límites permitidos de operación, también mecanismos que le den el poder de acelerar o disminuir la velocidad del proceso, por ello la necesidad de colocar medidores de temperatura y de presión así como compuertas que regulen los gases creados en la hornilla de quemado.

Como en todo buen diseño no debe faltar la visión del mantenimiento y el reemplazo de piezas corrosibles. Esto enfocado a obtener un tiempo de vida mayor y un rendimiento constante con el paso del tiempo y el uso. El ciclo de fabricación del carbón vegetal condiciona las propiedades del mismo. En particular el tiempo de carbonización y el tiempo de enfriado.

En esencia para obtener carbón vegetal a partir de la madera lo que se hace es crear una barrera física que aísla la madera en contacto con el aire, para evitar que al calentarla el oxígeno del aire la incendie. Las diferentes tecnologías que se utilizan se basan en:

– En las distintas formas de crear esta barrera física. Puede ser de ladrillos refractarios, cemento armado, la superficie de la tierra y de metal.

– En las distintas formas de secar y calentar la madera. Si el calor empleado es originado por la propia madera de la carga o por algún combustible (gas, madera, fuel) que se separa de la carga de madera que va a ser carbonizada.

– En función de la continuidad del proceso de producción. En los procesos continuos, el carbón se obtiene sin interrupción como el horno tipo retorta. Y frente a los procesos discontinuos o por lotes, en los que transcurren varios días para la elaboración de carbón vegetal como el horno tipo parva.

Las tecnologías continuas o indirectas y de alta producción, con sistemas de control más o menos sofisticados, se denominan industriales tal como es el horno tipo retorta. Y a diferencia de las artesanales como la parva tradicional que es un proceso por lotes.

Al producir carbón vegetal a través de los métodos tradicionales como el de parvas o fosa, el medio ambiente se ve afectado en gran medida a causa de los subproductos obtenidos por la carbonización de la leña, siendo el principal la tierra. El uso del horno metálico contrarresta en gran medida, la contaminación de los subproductos a la tierra. Ya que el proceso de pirólisis y carbonización se dan dentro del recinto aislado, herméticamente, del medio ambiente, lo que hace posible tener mayor control de los subproductos de dichos procesos. Además, el carbón vegetal con el que se cuenta al final del proceso es de encendido fácil, gran tiempo de abrasión y libre de aditivos y conservantes, siendo cien por ciento orgánico.

El horno metálico permite que la producción de carbón vegetal permita carbonizar residuos de raleos, podas o trabajos de mejoramiento de bosque. El proceso de carbonización es corto, al igual que su enfriamiento, pero esto da paso, rápidamente, que el carbón esté listo para su venta.

Un aspecto importante del uso del horno metálico es que se evita la respiración de los gases producidos por todo el proceso para elaborar el carbón vegetal, ya que estos son controlados por medio de tuberías que re direccionan los gases según se requieran.

La aplicación del horno metálico tiene gran influencia positiva sobre las familias rurales, ya que se aprovecha un residuo de su actividad, la leña, para obtener un producto con valor agregado, el carbón, factible de ser colocado en el mercado. Esto es particularmente importante durante el invierno, ya que durante este periodo se dificulta mucho utilizar los métodos tradicionales para la producción de carbón vegetal. Además los hornos metálicos pueden ser transportados y hechos rodar sobre el terreno forestal para ir detrás de las extracciones comerciales de la madera, de los raleos de las plantaciones y de las operaciones de limpieza del terreno. Ello significa que puede evitarse el transporte complicado y caro de la madera a lugares centralizados de elaboración.

Los gases producidos por el fuego son evacuados a través de una chimenea.

El poder calorífico del carbón vegetal oscila entre 29.000 y 35.000 kJ/kg, y es muy superior al de la madera que oscila entre 12.000 y 21.000 kJ/kg.

El ciclo de fabricación del carbón vegetal condiciona las propiedades del mismo. En particular el tiempo de carbonización y el tiempo de enfriado.

El horno metálico de tipo retorta para fabricar carbón vegetal FRC de la empresa EMISON es la solución más avanzada en el mercado para procesar la leña, gasto de madera así como las briquetas de combustible en carbón vegetal de calidad superior.

La capacidad del Horno Tipo Retorta es aproximadamente de 5m3 de carga de madera a carbonizar.

El FRC es un horno único en el cual los gases de pirólisis recuperados son usados como una fuente de calor para «quemar» el material crudo orgánico en el carbón vegetal en una cámara cerrada y expresada.

Conocen este método de producción al carbón como el calor indirecto, mientras llaman los hornos al carbón que usan este método retortas.

La unicidad de nuestros sistemas es esto que no cambiamos de lugar las materias primas de cámara a cámara, como esto se hace en los hornos análogos. Trasladamos el proceso, que abastece alta productividad con gastos relativamente bajos. Con la ayuda de las portezuelas se establece el régimen exigido en la cámara: el secado o la pirólisis.

Generalmente, el proceso de hacer el carbón vegetal consiste en cuatro etapas principales:

  • Preparación de materia prima,
  • Secado
  • Pirolisis
  • Refrigeración del carbón vegetal.

Los gases de pirólisis liberados por el material crudo durante la etapa de secado son insuficientes para proporcionar el calor adecuado para este proceso, mientras los gases salidos de la madera durante la pirolisis son más que la fuente suficiente de combustible para proporcionar el calor para ambas etapas, el secado y la pirolisis.

El horno al carbón FRC es la única solución sobre el mercado que permite la conmutación del proceso entre las cámaras en vez de mover la materia prima alrededor. Es alcanzado por cambiando el sistema intrincado de válvulas.

La madera es la materia prima utilizada para fabricar carbón vegetal. Las condiciones de la madera y el tipo de horno utilizado para la elaboración del carbón vegetal definen al final del proceso de carbonización la calidad del producto final.

Las mejores maderas son las de corteza dura, debido a su estructura y composición, entre las más utilizadas y de buen producto se tiene la madera de eucalipto y encina.

El porcentaje de humedad en la leña influye mucho sobre el rendimiento que tendrá el carbón vegetal. Cuanto más seca esté la madera a carbonizar menos combustible será necesario para calentar el horno de retorta y evaporar la humedad remanente. Una técnica fácil y económica para el secado de leña es cortarla en bloques cortos y dejarla expuesta al sol, esto ayudará a evaporar parte del agua contenida en la madera.

El contenido de humedad en el momento de la tala podría ser, del 60% y después del apilado de la madera durante tres meses el contenido de humedad puede reducirse al 30-35%.

Durante el secado, la madera puede podrirse y ser atacada por insectos. Por lo tanto, debe controlarse el tiempo del secado para asegurar que se llegue al mínimo y rápidamente, antes que la madera se deteriore.

A causa del diseño único de nuestro horno algunas ventajas sobre otros sistemas son:

  • Alta productividad;
  • Ausencia de contaminación;
  • Producción continúa
  • Consumo bajo de electricidad;
  • Compatible con la mayor parte de líneas de embalaje;
  • Organización flexible de sitio de producción (cualquier número de hornos);
  • Bajo consumo de mano de
  • Solución única para procesar briqueta en carbón vegetal;
  • Larga vida de servicio;
  • Desperdicio reducido al mínimo durante descarga (bajo el 3 %)
  • Calidad excepcional de carbón vegetal.
  • Gastos de equipo propio y de asamblea económicos

La primera generación de nuestros hornos más avanzados fue satisfactoriamente lanzada por EMISON en 2009 después de más de diez años de experimentación comercial con varios diseños de hornos para la fabricación de carbón. Este producto inmediatamente se hizo un éxito y, justamente en el par de años, más de cien unidades fueron instaladas en más de 20 países.

El sitio de producción que consiste en varios hornos además puede ser equipado con carriles especiales y plataforma de carro, sobre la cual 4 carros inmediatamente fácilmente pueden ser movidos entre las zonas diferentes del sitio.

Descripción de horno:

Los elementos claves del paquete de horno completo son:

– 2 cámaras con chimeneas;

– la estufa (calienta el generador) con un enchufe de postcombustión empotrado;

– 16 carros para manejo material;

Las paredes de cámara son expresamente diseñadas para reducir al mínimo pérdidas de calor durante la operación.

Las cámaras son conectadas con el horno e interconectadas el uno con el otro.

16 carros necesarios para la producción directa son incluidos en el paquete de entrega. Cada cámara tiene capacidad para 4 carros:

  • 4 carros en la cámara de modo de pirólisis
  • 4 carros en la cámara de modo secado
  • 4 carros para refrigeración
  • 4 carros para carga/descarga

La madera preliminarmente lista (Ø 150 mm, longitud 330 mm) es colocada en los carros. Los carros entonces son movidos en una de las dos cámaras. Una vez cargada, la cámara comenzará a funcionar en el modo de secado. Cada cámara es cargada con 4 carros. El volumen de cada carro es 1,35 m3. La capacidad de cada carro es 1 m3 de madera.

Los gases de pirólisis no se escapan, ni de las cámaras, ni del horno en el taller. Esto asegura que las cámaras, así como los locales del horno son un lugar seguro para los trabajadores, así como protectoras de la naturaleza.

El horno es equipado con 2 apagadores. Cada cámara tiene una chimenea con la válvula de puerta. Las cámaras son equipadas con el canal de fuga de gas, usado para dirigir el gas, emitido en el proceso de pirólisis, hacia el horno.

La cámara de fuego es el corazón del horno. Esta puede trabajar con leña así como con el gas de pirólisis o gas natural (Eventualmente otros combustibles, como el gasóleo). El combustible de reserva (la madera o el gas natural) es usado sólo para comenzar el modo de operaciones del horno, también puede ser usado en caso del alto contenido de humedad, en condiciones de mal tiempo o materia prima demasiado húmeda. La cámara de fuego es construida de materiales aislantes de calidad superior. Las hornillas de fuego sirven para evitar el desbordamiento de productos de pirólisis.

El aislamiento térmico de capa múltiple garantiza la calidad ignífuga del horno. La temperatura de la pared exterior del horno no excede 70 °C mientras la temperatura interna puede alcanzar hasta 1350 °C. El horno es equipado con agujeros de revisión para el retiro de ceniza.

Según el diseño, las cámaras del horno pueden funcionar en dos modos: secado-precalentamiento y pirolisis. Al mismo tiempo, no hay ninguna necesidad de mover la materia prima de una cámara a otra después del final de la fase del secado. Los modos son cambiados con la ayuda de 4 apagadores. Cuando el secado de la madera cargada se ha completado, como será indicada por las lecturas de los termopares instalados, esta cámara es cambiada al modo de pirolisis. Al mismo tiempo, los gases de pirolisis producidos son dirigidos hacia el horno donde son quemados para apoyar el proceso. La cesación de emisión de gas de pirolisis y lecturas de termopares indica el final de proceso de pirolisis. Los carros con el carbón vegetal «cocinado» de la cámara en la pirolisis serán descargados y movidos al área asignada para la refrigeración. La cámara vacía estará llena de la nueva parte de madera o briqueta y puesta otra vez en el modo «secado». Otra cámara que, hasta ahora, estaba en el modo secado será cambiada en el modo de pirolisis y el ciclo se repetirá.

Para la conveniencia de operación el horno EMISON para carboneo puede ser equipado con los equipos auxiliares:

  • Cobertizo desmontable. Esto hace posible de manejar el horno en cualquier condición meteorológica.
  • Plataforma para transferencia de carros equipada con torno eléctrico. Simplifica la transferencia de carros, la carga y descarga.
  • GSM almacenador de datos. Almacenamiento de datos remoto para control de operación de horno.
  • Mando a distancia y operación. Ayuda a controlar y manejar varios hornos inmediatamente.

    Otros elementos para la simplificación de la operación de horno están también disponibles.

    La productividad declarada de horno EMISON para carboneo es alcanzada a condición de organización competente del proceso entero de fabricación de carbón, de la preparación de madera al embalaje de bienes terminados

    Si los procesos como: la preparación de la materia prima, la carga de madera en los carros, la refrigeración de carbón vegetal en los carros, la clasificación y el embalaje no son organizados según las mejores directrices de práctica, la productividad del proceso entero de la fabricación de carbón vegetal puede verse afectada. Para evitar esto, EMISON está listo a compartir con sus clientes los conocimientos de organización de la fabricación del carbón vegetal.

    La construcción del horno es segura para el personal de operaciones y está en el acuerdo completo con las normas de calidad internacionales.

    Si necesitas más información contacta con nosotros

    HORNOS ROTATIVOS PARA YESO

    Estos hornos se han estudiado específicamente para el tratamiento de minerales de yeso para la obtención de diferentes tipos hasta 500 ºC.

    L os hornos rotativos EMISON, a la contrastada calidad de todos nuestros productos, avalada por más de 60 años de servicio, unen los últimos avances en microelectrónica y aislamiento, aplicados a hornos rotativos.

    Consúltenos sus necesidades y les realizaremos un presupuesto.

    Son fruto de un cuidado diseño y todo el know how de un equipo de profesionales especialistas en la construcción de hornos. Como consecuencia ofrecen la más alta rentabilidad, con la mínima inversión inicial.

    Nuestros hornos ofrecen mínimo mantenimiento, funcionamiento constante y sin averías, fácil manipulación y control del trabajo. El horno está fabricado con los más modernos materiales, de gran calidad y conceptos de alta tecnología, que nos permiten ofrecer una garantía total de cinco años y un constante suministro de recambios.

    El horno se entrega listo y preparado para empezar a funcionar inmediatamente, y rentabilizar rápidamente la inversión. Permiten la máxima repetitividad de los procesos de fabricación, lo que se traduce en la máxima calidad de los procesos.

    Además de la garantía de una empresa con más de 60 años en el mercado, siempre fiel y al servicio de sus clientes, EMISON dispone de una empresa propia servicio técnico, SATE, que puede encargarse de formar al personal encargado del funcionamiento del horno, y realizar el mantenimiento preventivo y correctivo. Nuestros hornos están fabricados íntegramente en Barcelona (España), sin la utilización de partes provenientes de países en expansión, de dudosa calidad. Tampoco importamos hornos de estos países.

    Al ser fabricantes y no utilizar partes provenientes de los países emergentes de Asia u otros de bajo precio y nula calidad podemos ofrecer la máxima garantía. Es posible que encuentren hornos con un costo de compra inferior, provenientes en todo o en parte de China y otros países asiáticos principalmente, pero no es posible comparar calidades ni duración del horno.

    Todos nuestros productos son de tecnología propia, fruto de nuestro departamento de I + D, al que dedicamos un 3% del conjunto de nuestra facturación. Ello nos permite ofrecer los mejores precios del mercado al no tener que pagar costosos royalties. Somos la única Empresa que puede ofrecer 5 años de garantía en todos nuestros hornos de serie.

    Disponemos de recambios originales para todos nuestros hornos de entrega inmediata, incluso los de más de 50 años.

    Esta serie de hornos está especialmente estudiada para obtención de diferentes tipos de yeso. Para otras aplicaciones rogamos nos consulten.

    Almacenamos los minerales a tratar, mezclados con el combustible sólido si se utiliza, en una tolva, y mediante un sinfín se introducen en el horno. Un automatismo se encarga de regular la entrada de los minerales. Estos atraviesan el horno longitudinalmente, y por la acción del quemador alcanzan la temperatura deseada, controlada por un pirómetro.

    CONTROL DEL PROCESO

    En estos tiempos en los que la electrónica y la informática están presentes en todos los ámbitos de la vida cotidiana, es razonable que los hornos sigan esta misma tendencia y se adapten aprovechando todas las ventajas que estos dispositivos pueden aportar, incorporando sistemas inteligentes de medición, registro, información, intervención y gestión, actuando de forma inteligente y simplificando al usuario el manejo de los equipos, automatizándolos, evitando errores de manejo y facilitando el día a día.

    De poco servirán los más sofisticados sistemas de medición e información si no van acompañados y servidos por productos de la más alta calidad con todas las certificaciones en sus elementos internos, adecuados para tener una capacidad de detección y almacenamiento de información que debidamente canalizada puede actuar modificando los parámetros según criterios pre establecidos, y tomando, por tanto, decisiones que afectan al comportamiento del equipo.

    E videntemente, no todos los automatismos cumplen estas premisas, y muchos de los importados de países, principalmente asiáticos, en expansión no tienen la fiabilidad necesaria.

    El control de la temperatura está asegurado por un microprocesador electrónico con visualizador digital de la temperatura instantáneo de la cámara, que interpreta las señales que le envía un termopar.

    Todo el conjunto está mandado por un PLC con pantalla táctil que además de los procesos indicados, es capaz de almacenar diferentes programas y realizar subidas y bajadas controladas de temperatura, y de poner en marcha o parar el horno de forma autónoma de acuerdo con los parámetros pre establecidos. También puede almacenar los parámetros del proceso para descargarlos en un USB.

    Permite la parada automática del horno una vez realizada la última carga, sin necesidad de estar presente durante toda la operación.

    Se puede programar la puesta en marcha el día y hora que se quiera, de forma que, al llegar a la cantera encontremos el horno a punto de trabajar, sin esperas.

    En resumen, el microprocesador programable se encarga del seguimiento y control de la calcinación. Sólo es necesario seguir las indicaciones en pantalla para hacer funcionar el horno.

    AISLAMIENTO

    El aislamiento se realiza mediante fibras cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor.

    El perfecto aislamiento conseguido permite un ambiente fresco de trabajo, una gran rapidez en alcanzar la temperatura programada y un extraordinario ahorro energético.

    DESCRIPCIÓN DEL HORNO

    El horno es de construcción metálica, electro soldado, a partir de chapas y perfiles de acero con un tratamiento especial anticorrosivo, de gran robustez, con avanzado diseño y protección con imprimación fosfocromatante y pintura epoxídica de agradables tonos, lo que le confiere una larga vida y un acabado estéticamente agradecido

    El aislamiento se realiza mediante hormigones refractarios aislantes, fibras minerales y cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor, con chimenea para la evacuación de gases y previsión para conectar a sistema de depuración de humos, si es necesario.

    La carga del material, generalmente triturado en trozos de tamaño inferior a 5 cm, de realiza a través de un tronillo sin fin alimentado por una tolva.

    El horno consta de la parte rotativa, con una zona de entrada de residuos y salida de humos y una zona de evacuación donde se instala el quemador. El yeso obtenido cae a una tolva para su posterior evacuación. La rotación se consigue mediante un moto-reductor.

    CALENTAMIENTO

    El calentamiento se realiza por combustión, mediante quemadores adaptados al combustible elegido por el cliente. La cámara de combustión está construida mediante hormigones refractarios de alta resistencia mecánica para garantizar una larga vida. El aislamiento se realiza mediante fibras minerales y cerámicas de baja masa térmica y gran poder calorífico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las pérdidas de calor.

    HORNOS PARA FABRICAR YESO

    De forma estándar fabricamos los modelos que describimos a continuación:

    ModeloPotencia en Kcal/H
    Ø interior
    cm
    Longitud cilindro
    metros
    Producción
    Kg/h
    GUIX - 20
    100.000603300
    GUIX - 40200.000605500
    GUIX - 60300.000607700
    GUIX - 100500.00060101.000
    GUIX - 150750.00060151.500
    GUIX - 2001.000.00060202.000
    GUIX - 3001.500.00060253.000
    GUIX - 4002.000.00070254.000

    El precio se refiere al horno equipado con chimenea de salida (un metro) y quemadores de gasóleo. Consultar para otros combustibles, depuraciones de humos, aprovechamiento del calor generado, u otros accesorios.

    Para poder dar un presupuesto exacto en cada caso necesitamos saber con exactitud la producción deseada y las características del mineral a tratar. (Análisis químico, mineralógico, granulométrico, y humedad del material a emplear para poder garantizar rendimiento)

    Si necesitas más información contacta con nosotros

    Si el modelo estandart no se adapta a sus necesidades
    Emison le fabrica el horno a medida.