estudio sobre ladrilleras artesanales orientado para el departamento de lambayeque

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Estudio Sobre Ladrilleras Artesanales Orientado Para El Departamento De Lambay 1. Descripción del proceso productivo Fase de Homogenización: Se colocan los materiales en pilas y con el buldócer (o manualmente) se revuel Se humecta dependiendo del tipo de arcilla y del producto final. Se tritura el material en un molino. Se aplana con una maquina aplanadora de rodillos. Fase de Limpieza: Se separan las raíces, piedras y hojas con una maquina dotada de unas aspas y atrapan el material no deseado. Preparación para la Extrusión: Se realiza en una tolva y se disminuye el tamaño del material. Fase de Extrusión: 1. con la forma final. 2. Se realiza en dos maquinas extrusoras, de las cuales sale el material 3. La forma se le da con unas boquillas en las maquinas extrusoras, dependie ladrillo deseado. 4. El material es cortado teniendo en cuenta las dimensiones necesitadas, es una maquina que corta el material cada cierta distancia. Fase de Secado: El secado consiste en reducir la humedad del ladrillo crudo antes de su ingres cocción. Los procesos de secado se pueden realizar en instalaciones con temper humedades controladas como las empresas industrializadas o también al aire lib empresas artesanales. Fase de Horneado: Se realiza en un horno largo con una gran capacidad, que consta de cámaras que dependiendo de la necesidad (T = 800 y 1300° C) Diagrama de Flujo de la Fabricación de Ladrillos

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Estudio Sobre Ladrilleras Artesanales Orientado Para El Departamento De Lambayeque

1. Descripcin del proceso productivo Fase de Homogenizacin: Se colocan los materiales en pilas y con el buldcer (o manualmente) se revuelven. Se humecta dependiendo del tipo de arcilla y del producto final. Se tritura el material en un molino. Se aplana con una maquina aplanadora de rodillos. Fase de Limpieza: Se separan las races, piedras y hojas con una maquina dotada de unas aspas y unas rejillas que atrapan el material no deseado. Preparacin para la Extrusin: Se realiza en una tolva y se disminuye el tamao del material. Fase de Extrusin: 1. con la forma final. 2. Se realiza en dos maquinas extrusoras, de las cuales sale el material 3. La forma se le da con unas boquillas en las maquinas extrusoras, dependiendo del tipo de ladrillo deseado. 4. El material es cortado teniendo en cuenta las dimensiones necesitadas, esto se hace con una maquina que corta el material cada cierta distancia. Fase de Secado: El secado consiste en reducir la humedad del ladrillo crudo antes de su ingreso al horno de coccin. Los procesos de secado se pueden realizar en instalaciones con temperaturas y humedades controladas como las empresas industrializadas o tambin al aire libre como las empresas artesanales. Fase de Horneado: Se realiza en un horno largo con una gran capacidad, que consta de cmaras que se cierran dependiendo de la necesidad (T = 800 y 1300 C)

Diagrama de Flujo de la Fabricacin de Ladrillos

Caractersticas de Diseo

2. Identificacin terica de parmetros de trabajo

Nmero De Empresas Artesanales De Produccin De Ladrillos En el departamento de Lambayeque existen aproximadamente 115 ladrilleras distribuidas en las provincias de Jos Leonardo Ortiz, Chiclayo, Moncefu, Ferreafe y Lambayeque.

DEPARTAMENTO |

| PROVINCIA

| DISTRITO

| ZONAS

| NO DEEMPRESAS

Lambayeque | Chiclayo | Lambayeque | Chiclayo Lambayeque | Chiclayo CaseroCallanca | 25 | Lambayeque | Ferreafe

| Jos LeonardoOrtiz

| Carretera Chiclayo Ferreafe| 50

| Chiclayo | Moncefu

| Salida de Chiclayo haciael Sur | 10 | Camino Chiclayo Moncefu y en el

|

| Ferreafe

| Salida de Ferreafe

| 10

| | 20 |

Lambayeque | Lambayeque | Lambayeque | Salida de Lambayeque total | | | | 115 |

Fuente: Direccin Regional de Produccin Lambayeque Sub direccin de Industrias

Nmero de personas que trabajan por cada empresa de produccin de ladrillos En una empresa ladrillera trabajan un promedio de 7 personas.

Nivel educativo que tiene el jefe de familia Segn las encuestas realizadas el promedio del nivel de educacin es la secundaria incompleta.

Ingreso promedio que obtiene una empresa en la produccin de ladrillos.

El ingreso promedio por quema segn entrevistas efectuadas es de S/ 400.00.

Otras actividades econmicas que realizan para generar sus ingresos. En las temporadas de lluvia disminuye la produccin de ladrillos, por lo que algunos productores alternan sus actividades con la agricultura.

Roles de los miembros de la familia en la produccin de ladrillos

ladrillos y enciende el horno.

de secado.

Problemas de salud identificados en la zona Enfermedades Respiratorias.

Organizacin de los ladrilleros No existe organizacin de ladrilleros.

Acceso a servicios bsicos. No cuentan con los servicios de agua potable ni alumbrado pblico. Descripcin del tipo de horno El horno utilizado se denomina escocs o Horno Hoffman Abierto y de funcionamiento peridico o por campaa. La estructura del horno tiene dimensiones aproximadas de 3.5 m de alto, 3m de largo y 3 m de ancho. El material utilizado para la construccin del horno es adobe y arcilla. En la parte inferior del horno, los ladrillos son acomodados en forma especial y forman un orificio por donde sern vertidos los combustibles utilizados para la coccin.

Produccin mensual

La produccin mensual es de 22 millares y realizan una quema por mes.

Elaboracin de los ladrillos Los ladrillos son fabricados artesanalmente no utilizando ninguna maquinaria. La arcilla y tierra es extrada con palas y picos y trasladadas en carretillas hacia la zona de mezclado y moldeo. El mezclado es realizado a mano y para el moldeo utilizan moldes de madera. Los insumos para la fabricacin de los ladrillos son arcilla, tierra y agua, en algunos casos cuando la arcilla no tiene buen ligante se utiliza el tamo (cascarilla de arroz) para unir los insumos de la mezcla.

3. etapas del proceso productivo Horno Clamp O Escocs Abierto Son de operacin intermitente y de tiro vertical ascendente. Son los ms ampliamente usados por los ladrilleros artesanales a lo largo del pas. Son de forma rectangular sin techo con ventanillas en la parte inferior que atraviesan el horno de lado a lado. La carga de ladrillos se acomoda al interior manteniendo en la parte inferior una abertura que sigue la forma de las ventanillas para permitir el ingreso de aire y combustible en el encendido del horno. Una vez que el horno ha encendido, se sellan con barro y ladrillos cocidos las ventanas y el techo dejando en este ltimo una pequea grieta para permitir el escape de humo y vapor as como la vigilancia del proceso de coccin. Cuando la coccin ha terminado, se retira el techo y se abren las ventanillas para dejar enfriar, luego se descarga y se reinicia otro ciclo de coccin. La coccin sigue teniendo una baja eficiencia pero es mayor que la de los hornos de parrilla. Actualmente utilizan como combustible principal carbn mineral, aserrn de madera, cscara de arroz o de caf, lea de algarrobo o de otras especies; y en muy pocos lugares apartados de las ciudades todava se utilizan llantas. Sus capacidades de produccin varan entre 4 a 40 millares de ladrillos por quema y pueden realizar de 4 a 5 quemas por mes.

Molienda y Mezcla En esta etapa, la materia prima es tamizada previamente antes de pasar a la molienda.

Existen diversas mquinas para realizar la molienda, sin embargo las ms utilizadas son los molinos de impacto y rodillo. En el caso de las ladrilleras artesanales la molienda es manual y consiste bsicamente en la seleccin y desmenuzado manual de los terrones de arcilla de mayor tamao antes de pasar a la etapa de mezcla. Una vez culminado el proceso de molienda se procede a la mezcla con agua para formar una masa cermica plstica. La mezcla en las ladrilleras grandes se realiza en mezcladoras mecnicas segn la formulacin establecida para el tipo de producto a fabricar. Primero se hace la mezcla de componentes en seco y luego se agrega agua hasta obtener la masa plstica. En las ladrilleras artesanales, la mezcla se hace manualmente y es colocada en pozas construidas en el suelo donde es amasada por apisonado del propio artesano y/o sus familiares.

Moldeo Consiste en vaciar la masa cermica plstica en moldes para obtener el ladrillo crudo. El procedimiento de moldeado puede ser por vaciado manual en moldes, por extrusin en mquinas de moldeo plstico, o por prensado en seco. El proceso de moldeo por extrusin es el que se utiliza en las grandes ladrilleras formndose un molde continuo el cual se corta de acuerdo a las medidas del producto que se va a fabricar. El prensado es una tecnologa intermedia por el cual se comprime la masa dentro del molde con ayuda de un compactador mecnico y permite moldear de una a cuatro unidades por prensado En las ladrilleras artesanales el material mezclado se moldea manualmente sin comprimir de una a dos unidades por vez utilizando moldes metlicos o de madera con arena fina o ceniza como desmoldante para facilitar el retiro del molde de la mezcla.

Secado Este se realiza mediante aire caliente insuflado (T = 70 a 80 C), iniciando el proceso con una temperatura baja y aumentndola despus para evitar el choque trmico. Tiene una duracin entre 24 y 48 horas dependiendo del tipo de ladrillo y se efecta en unas cmaras con capacidad de hasta unas 100000 unidades. Este proceso origina cambios fsicos en el ladrillo, principalmente la reduccin del contenido de humedad.

El proceso de secado trae consigo una contraccin de las piezas cermicas lo cual origina tensiones en el material. Un inadecuado proceso de secado origina fallas (grietas) y por ende su descarte reciclndose a la etapa de molienda.

Carga del horno El ladrillo crudo y presecado es cargado al horno y acomodado en un arreglo especial para permitir el encendido as como el flujo de fuego o de calor entre los ladrillos para una coccin uniforme.

El Encendido El objetivo es hacer prender las briquetas colocadas en la parte superior del malecn de encendido a fin que stas a su vez generen suficiente calor para encender el cisco de carbn colocado en las sucesivas capas horizontales. El proceso de encendido en los hornos tradicionales de Arequipa dura de 8 a 24 horas y a veces hasta 48 horas. Para iniciar el fuego se utilizan llantas, plsticos y en el mejor de los casos paja, viruta de madera y lea de eucalipto o algarrobo Las temperaturas de precalentamiento varan entre 400C a 450C

Coccin Es el proceso mediante el cual los ladrillos son cocidos y por accin del fuego y del calor se producen los cambios qumicos que transforman la arcilla y los dems componentes en productos sinterizados o vitrificados con caractersticas estructurales de resistencia a la compresin. Esta es la etapa ms importante en el proceso de fabricacin porque cualquier falla significar la prdida de la produccin; as mismo, la coccin genera los mayores impactos de la actividad en la forma de emisiones atmosfricas procedentes de la quema de combustibles en los hornos donde se cuecen los ladrillos. La coccin se realiza en hornos de tecnologa diversa. En nuestro pas, para producciones industriales altas se utilizan principalmente hornos de alimentacin continua como los Hoffman y de tnel. En el caso de las empresas ladrilleras micro y pequeas en su gran mayora de tipo artesanal, la coccin se realiza en hornos intermitentes de tiro ascendente tipo Escocs o tipo Parrilla, en los cuales el fuego va ascendiendo a travs de las sucesivas capas horizontales de ladrillos hasta alcanzar las capas superiores.

Las de coccin para ladrillos y otros productos de cermica fina y de construccin empiezan a 950C terminando el proceso de coccin como mximo en 1100 C. Temperaturas superiores producen la fusin y prdida del ladrillo. Sin embargo como ya lo mencionamos antes, las temperaturas artesanalmente varan entre 800c hasta 1300c

Descarga del horno Una vez que la coccin concluye, segn la tecnologa empleada en el proceso se ventila el horno o la cmara de coccin para enfriar el ladrillo cocido y retirarlo del horno, este proceso puede tardar entre 24 a 48 horas dependiendo del tamao del horno. El manipuleo de los ladrillos en el proceso de descarga tambin puede generar emisiones fugitivas de polvo y cenizas al ambiente.

Clasificacin Los ladrillos descargados se clasifican segn el resultado de la coccin. En las ladrilleras industrializadas se hacen pruebas de laboratorio por lotes para determinar si se estn obteniendo las caractersticas estructurales requeridas. Un ladrillo para ser bueno debe reunir cualidades de: * Homogeneidad en toda la masa (ausencia de fisuras y defectos). * Dureza para resistir cargas pesadas (resistencia a la flexin y compresin). * Formas regulares, para que los muros construidos sean de espesor uniforme (aristas vivas y ngulos rectos). * Coloracin homognea, salvo que se tenga inters en emplearlos como detalle arquitectnico de coloracin.

4. Caracterizacin de los combustibles

* Cscara de caf Utilizada en determinadas temporadas, se utiliza vertiendo la cscara de caf en la parte inferior del horno y debido a su excelente capacidad calorfica.

* Llantas usadas Llantas usadas provenientes del parque automotor son usadas para el calentamiento y la coccin de los ladrillos, se utilizan hasta 40 unidades para una quema.

* Bagazo de caa de azcar Se denomina bagazo al el residuo despus de la extraccin del jugo de la caa por cualquier medio, molino o presa.

* Cascarilla de arroz Residuos de la siembra de arroz, que se usan para calentar el horno

* Aserrn Es el conjunto de partculas que se desprenden de la madera al serrarla, y es utilizada para la coccin de los ladrillos.

* Antracita Se usa como combustible principal una vez comenzado el proceso

5. Poder Calorfico De Los Combustibles

Combustible

| PCI KJ/KG

| Kcal/kg

| |

Cscara de caf

| 32000

| 7641.16 |

Llantas usadas | 32600

| 7784.88

Bagazo de caa de azcar (seco) Cascarilla de arroz Aserrn | 15492 Antracita | 13800 | 3 700 |

| 19200 | 3295.44

| 4584.96 |

|

| 34300

| 8190.84

|

6. Evaluacin De Temperaturas De Proceso Y Parmetros De Combustin

Definimos la temperatura de llama con la siguiente formula:

T=PCI0.31*(1+13*10-4*n*PCI)-32

* Temperatura de llama de la cascara de caf:

t=7641.160.31*(1+13*10-4*1.5*7641.16)-32 t=1518.22c

Temperatura real de llama= 1218.22c-1318.22c

* Temperatura de llama de llantas usadas:

t=7784.880.31*(1+13*10-4*1.5*7784.88)-32 t=1520.02c

Temperatura real de llama= 1220.02c-1320.02c

* Temperatura de llama de bagazo de caa de azcar:

t=4584.960.31*(1+13*10-4*1.5*4584.96)-32 t=1455.85c Temperatura real de llama= 1155.85c-1255.85c

* Temperatura de llama de la cascarilla de arroz:

t=3295.440.31*(1+13*10-4*1.5*3295.44)-32 t=1399.5c

Temperatura real de llama= 1099.5c-1199.5c

* Temperatura de llama del aserrn:

t=3 7000.31*(1+13*10-4*1.5*3 700)-32 t=1420.89c Temperatura real de llama= 1120.89c-1220.89c

* Temperatura de llama de la antracita:

t=8190.840.31*(1+13*10-4*1.5*8190.84) t=1524.79c Temperatura real de llama= 1224.79c-1324.79c

Combustible

| Temperatura De Llama | 1550.22c

| Temperatura Real De Llama | |

Cscara de caf

| 1268.22c |

Llantas usadas | 1552.02c

| 1270.02c

Bagazo de caa de azcar (seco) Cascarilla de arroz Aserrn | 1452.89c Antracita | 1431.5c | 1170.89c

| 1487.85c | 1149.5c | |

| 1205.85c |

|

| 1556.79c

| 1274.79c

Otros combustibles menos usados: Lea Se utiliza en forma de trozas o rajas. En algunos lugares se utiliza solo para iniciar el fuego y encender las briquetas de carbn; mientras en otros donde hay abundancia se utiliza para todo el proceso de coccin. Se adquieren en depsitos existentes en las ciudades o en la misma zona de produccin. El uso indiscriminado de lea en la Costa norte ha estado poniendo

en riesgo los bosques de algarrobo y guarango (huarango) por lo que su uso solo est permitido para el consumo domstico de los pobladores cercanos. La madera de algarrobo usada en Piura tiene un poder calorfico neto de 15,500 kJ/kg, mientras que la madera de eucalipto empleada en Arequipa, Cusco, Ayacucho tiene 18,000 kJ/kg.

Ramas y hojas de eucalipto Se utiliza en forma fresca en algunas ciudades de la sierra principalmente Cusco, a donde son tradas desde lugares cada vez mas lejanos debido a que su uso y tala supera largamente la capacidad de recuperacin y los escasos esfuerzos de forestacin. Se utiliza como combustible nico para todo el proceso de coccin y algunas veces combinado con aserrn de madera, cscara de arroz, o con carbn de piedra reemplazando la lea en el encendido.

Petrleo diesel y petrleo residual Estos combustibles son de los ms costosos y su uso requiere contar con instalacin de mecanismos de inyeccin y tanques de almacenamiento que tambin son costosos. Difcilmente son elegibles para las ladrilleras artesanales.

Efecto contaminante de los tipos de combustibles utilizados en ladrilleras

7. Deficiencias Ambientales Y Trmicas

* Impactos Ambientales: La actividad de fabricacin de ladrillos genera impactos sobre la calidad del aire y sobre la morfologa del terreno. En el primer caso debido principalmente a las emisiones de humos procedentes de los hornos en la etapa de coccin que causan efectos directos e indirectos sobre la salud humana, la flora, la fauna, los cuerpos de agua, y contribuyen al cambio climtico global. En el segundo caso porque la explotacin de las canteras produce excavaciones que no solamente afectan el paisaje sino tambin la estructura y configuracin del terreno ocasionando deforestacin, prdida de la capa productiva del suelo, y erosin. La actividad no genera efluentes de proceso, pero si residuos slidos inertes constituidos por los escombros cermicos provenientes de los productos rechazados por rotura o deficiente coccin (bayos y recochos), que segn el Diagnstico Ambiental del subsector Cermica y

Ladrillos3 se encuentran por debajo del 5%, pero que en los ladrilleros artesanales pueden llegar a estar entre 5% y 15% si no se ha conseguido una buena quema.

Contaminantes que genera el proceso productivo de ladrilleras

Efecto contaminante de los tipos de combustibles utilizados en ladrilleras

* Deficiencias Del Proceso:

a) En el revoque en el interior de la cmara de coccin por que estos se agrietan frecuentemente como consecuencia de la dilatacin que sufre las paredes del horno.

b) En la bveda de la cmara de coccin puesto que algunos ladrillos que lo conforman tienden a fusionarse, con lo cual corre riesgo la parrilla de carga, por lo que es necesario sustituir estas para garantizar su estabilidad. Evaluacin de las caractersticas tcnicas del horno en el proceso de quema Los hornos nos muestran las siguientes caractersticas tcnicas durante su operacin: * El horno no puede quemar completamente el combustible, es decir no hay combustin completa por falta de oxigeno pese a tener la cmara de combustin alta, originado por la falta de chimenea que mejorara el tiro en el horno y una consecuencia directa de ello es que no aprovecha eficientemente el combustible. * El horno al carecer de bveda y de aislamiento trmico especialmente en la cmara de coccin, hace que disipe calor al medio ambiente, de esta manera se debe quemar ms combustible de lo requerido y se incrementa el tiempo de operacin. * En la cmara de coccin no hay una distribucin uniforme de temperatura, existiendo una gradiente apreciable, es as que en la parte inferior de la cmara de coccin es mas alta inclusive llegan fusionarse los productos lo que indica que ha alcanzado temperaturas superiores a 1000 C y en la parte superior de la cmara todava los productos no han completado la coccin, lo que indica que no han superado los 800 C. Hoy en da algunos van solucionando el problema adicionando carbn mineral en la parte superior del horno * Los productos coaccionados no tienen una calidad homognea y que difcilmente podra pasar los estndares de calidad si esta se sometiera a evaluacin. * La eficiencia trmica del horno es inferior al 20 %, es decir, que solamente aprovecha el 20 % de la energa suministrada para cocinar los productos mientras que, el 80%, se disipa por la parte superior del horno y por las paredes de la cmara de coccin.

* Evaluacin De Temperatura En El Horno

Se toma como referencia un estudio realizado por el CONAM (consejo nacional de modernizacin) realizado en el 2008 sobre el sector ladrillero.

* Temperatura en la puerta del hogar o cmara de combustin es 350C y a un metro de la puerta 125 C. * En la superficie de la parrilla es de 820 C. * Temperatura en la parte superior de la carga oscila entre 430 y 500 C. * Temperatura de la pared externa del horno es 30 C.

De esta distribucin de temperatura podemos deducir lo siguiente:

* El horno pierde energa por la puerta de la cmara de combustin por que, estas son muy grandes, afectando la salud de los operarios horneros. * En la base de la carga es el nico lugar de temperatura en el cual puede coccionarse adecuadamente los productos de arcilla, por que esta, se encuentra cerca al punto de sinterizacion de la arcilla, obtenindose productos de arcilla cocida irreversibles a la accin de la humedad. * En la parte superior se ve que la temperatura no ha superado los 550 C lo que significa estos productos estn crudos y todava no han adquirido las propiedades de un producto cermico y es atacado con relativa facilidad por la humedad del ambiente. Tambin nos muestra la existencia de una gradiente de temperatura muy grande de aproximadamente de 320 C entre la parte inferior y superior de la carga, que debe ser eliminado prontamente.

8) Evaluacin De Eficiencia Y Viabilidad De La Combustin Se toma de referencia un cuadro proveniente de un estudio ``DIAGNSTICO SOBRE LAS LADRILLERAS ARTESANALES EN EL PER Elaborado por el Programa Regional de Aire Limpio y el Ministerio de la Produccin

BALANCE DE ENERGIA EN HORNOS TRADICIONALES:

* Base de clculo: 10 millares de ladrillos artesanales. * Masa de ladrillo seco: 3,5 Kg. * Humedad: 14 %.

Eficiencia trmica: 18 %

Partiendo de la necesidad de 38350Mcal, procederemos a calcular una mezcla de combustibles, sin la utilizacin de plsticos ni llantas.

Alimentacin con combustibles al 100%:

a) Carbn (antracita):

M=QPCI

M=38350000Kcal9190.84KcalKg

M=4682.06Kg

b) Cascara de caf: M=QPCI

M=38350000Kcal7641.16KcalKg

M=5018.87Kg

c) Cascarilla de arroz: M=QPCI

M=38350000Kcal3295.44KcalKg

M=11637.3Kg

Ahora se propone una mezcla de combustibles, que cumpla con el calor necesario y un mnimo de temperatura.

* Carbn (30%)= 1404.62 Kg * Cascara de caf (30%)= 1505.66 Kg * Cascarilla de arroz (40%) = 4654.92 Kg

El PCI de la mezcla ser: 6067.78 Kcal/Kg, ahora calcularemos la temperatura de llama:

T=6067.78 0.31*(1+13*10-4*1.5*6067.78)-32

T=1177.69C

TR=877.69C~977.69C=927.7C

BALANCE DE ENERGIA EN HORNOS TRADICIONALES CON VENTILADOR:

* Base de clculo: 3 ,0 millares de ladrillos tipo pandereta, * Masa del ladrillo seco: 3,50 Kg. * Humedad: 14 %.

* Eficiencia trmica: 25%

Se re calcula la mezcla para este caso:

a) Carbn (antracita):

M=QPCI

M=2025000Kcal9190.84KcalKg

M=220.33Kg

b) Cascara de caf: M=QPCI

M=2025000Kcal7641.16KcalKg

M=265.01Kg

c) Cascarilla de arroz: M=QPCI

M=2025000Kcal3295.44KcalKg

M=614.49Kg

La mescla ser: * Carbn (30%)= 66.1 Kg

* Cascara de caf (30%)= 79.5 Kg * Cascarilla de arroz (40%) = 245.8 Kg

El PCI y la temperatura de llama se mantienen constantes

9) Propuesta Alternativa Para Mejorar La Eficiencia Y Viabilidad Y Rentabilidad * Preparacin de la mezcla Propuesta | Mejora |

* Tamice la materia prima para eliminar piedras, races, pedazos de madera, y otros elementos indeseables que afectan la calidad de la mezcla y del producto final. * Utilizar mascarilla para polvo durante el tamizado. | * Mejora la calidad de los ingredientes utilizados en la mezcla. * Elimina impurezas que reducen la resistencia del ladrillo a la fractura. * Prevencin de riesgos para la salud | * Utilice otros rellenos en la formulacin de la mezcla. Pueden ser orgnicos como cscara de caf, cscara de arroz, aserrn de madera; o cenizas de carbn recuperadas del proceso de coccin. * La cantidad ms adecuada de estos materiales depender de la calidad de la arcilla que se utiliza por lo que debe ser establecida probando en cada coccin pequeas cantidades de ladrillos preparados con diferentes porcentajes de relleno. Empezar con un saco de 70 Kg. Por millar de ladrillos. | * Permite ahorros en el consumo de materias primas y combustible por menor peso a igual cantidad de ladrillos a ser Quemados * Gestin de residuos * Da mayor consistencia a la mezcla, facilita el mezclado * Da mayor resistencia al ladrillo | * Determine y defina bien las proporciones de los componentes de la mezcla que de mejores resultados segn el tipo de ladrillo que se quiere producir. Utilice siempre estas proporciones al preparar la mezcla para evitar que unas veces salga muy aguada y otras muy espesa | * Mayor productividad. * Evita tener que corregir la mezcla cuando en el moldeo se raja los ladrillos. * Estandarizacin de la mezcla permite evaluar resultados en el producto final e introducir mejoras. | * Trabaje bien la mezcla en el mezclado manual, apisonando y golpeando convenientemente para deshacer los terrones gruesos de arcilla y sacar el aire | * Evita incrustacin de terrones y excesiva porosidad en los ladrillos | * Introduzca el uso de equipos mecnicos (mezcladora/amasadora) accionados por un motor o traccin animal, para mejorar el proceso de mezcla y amasado. | * La mezcladora a motor con una hlice gusano puede ser accionada por un pequeo motor de 12 HP que consume 0,25 galones/hora de petrleo diesel, es operado por dos personas y puede producir masa para quinientos ladrillos en una hora (aproximadamente 250 ladrillos/hora hombre), mientras que manualmente, con un esfuerzo moderado, se producen

en promedio 170 ladrillos/hora-hombre. * Una ventaja adicional es que los ladrillos producidos en esta forma tienen mayor resistencia y mejor acabado en su geometra. |

* Coccin Encendido Y Quema

Propuesta

| Mejora

|

* Utilice combustibles limpios o de bajo impacto ambiental en el proceso de coccin o quema de ladrillos | * Reduce la contaminacin atmosfrica. * Evita multas y penalidades de las autoridades | * Aumente el espesor de las paredes de los hornos intermitentes existentes, de manera que el del cuerpo inferior sea equivalente a la quinta parte de la altura total; y el cuerpo superior la mitad del cuerpo inferior. | * Mayor estabilidad estructural * Mayor eficiencia de quemado * Evita prdida de calor * Ahorros en combustible | * Cumpla el tiempo establecido para que el ladrillo crudo se encuentre seco, con 13% de humedad aproximadamente. Este porcentaje se logra despus de cinco a siete das de secado y se comprueba, observando que el ladrillo ha adquirido una coloracin ms clara que cuando se prepar adems que no debe mostrar seales de humedad en ninguna de las caras. | * Mayor humedad del ladrillo consumir parte del combustible que debera consumirse solamente en la transformacin de la mezcla en ladrillo cocido. | * Modificar una pared, haciendo un diseo de escoses con una cara curva * Dejar un espacio de 1cm entre columnas de ladrillos | * Permite una mejor disipacin del calor por toda la cmara | * Aumentar el espesor de la cmara a unos 0.8 metros si es adobe perdidas de calor al medio ambiente | | * Disminuye las

10) Justificacin Terica

* La forma curva aumenta la radiacin interna del cuerpo debido a que estas formas presentan un mayor factor de incidencia.

Q=A**T24-T14*F A= rea de la pared = 5.67*10-8 w/m2k

T2= temperatura proveniente del combustible T1= temperatura de la pared F= factor de incidencia que varia segn las caractersticas geomtricas

Suponiendo un factor aumentado a 0.4 en un horno de 50 m2

Q=50*5.67*10-8*10004-8004*0.4

Q=669513.6J/S

Q=0.67Mw

* Las perdidas por conduccin disminuyen si el ancho de la pared de adobe tiene un mnimo de 0.8m, subiendo la eficiencia hasta un 45%.

Q=K*A*(TI-TA)X

K= constante de conductividad del material (adobe) A= rea Ti= temperatura interna Ta= temperatura del medio ambiente

Q=0.25*1*(1000-25)0.8

Q=304w/m2

Suponiendo un horno de 50 m2 la perdida seria de 15.5kj/seg, lo que representa en un da un total de 1313.28Mj.

PLANTA DE PRODUCCIN DE LADRILLOS ROJOS. 1. INTRODUCCIN.

Los hombres han utilizado los ladrillos como un material de construccin por miles de aos. En China, los ladrillos fueron utilizados para construir varias partes de la Gran Muralla. Los ladrillos utilizados en tiempos antiguos eran bloques moldeados a lo bruto producidos de paja y barro y secados al sol. Con la introduccin de maquinarias modernas, la arcilla es procesada en forma consistente en tamaos estndares, y horneados para producir ladrillos fuertes, durables y atractivos. Debido a que muchas maquinarias han sido automatizadas en aos recientes, los costos de operacin, as como el costo de las materias primas han disminuido. As, la demanda de ladrillos permanece elevada. En consecuencia, la produccin de ladrillos es una parte muy importante en la industria de la construccin. Los ladrillos son utilizados en todo tipo de proyectos de construccin alrededor del mundo. Como las construcciones en pases desarrollados alrededor del mundo continan creciendo, entonces la demanda para estos ladrillos tambin continuarn creciendo. Por lo tanto, esta planta de produccin ser una inversin rentable para los aos venideros. 2. INFORMACIN GENERAL DEL PROCESO.

2.1 DIAGRAMA DE FLUJO.

3. Alimentacin: Un alimentador de caja coloca una cantidad especfica de arcilla molida dentro de la mezcladora. 5. Estrujado: Esta arcilla mezclada es moldeada en columnas rectangulares largas. Tambin se puede producir ladrillos perforados a travs de un cambio simple en la matriz del estrujador. Nota: Las operaciones mencionadas anteriormente estn unidas por medio de una correa transportadora. 7. Secado: Los ladrillos verdes (no cocidos) son colocados manualmente sobre carros secadores y llevados a la cmara de secado que utiliza el calor residual del tnel de horneado. 3. DESCRIPCIN DE LA PLANTA. 3.1 CAPACIDAD DE PRODUCCIN. La planta equipada con la maquinaria y equipo descrita en la seccin 3.4 de este estudio, operando tres turnos de ocho horas diarias, podra ser capaz de producir 100,000 ladrillos rojos al da. Sin embargo, cualquier capacidad de produccin deseado por el comprador puede ser establecida. 3.2 MATERIAS PRIMAS. La arcilla es el principal ingrediente utilizado en la produccin de ladrillos. Una capacidad de produccin de 100,000 ladrillos diarios requiere el uso de 250 toneladas de arcilla por da. 3.3 MANO DE OBRA REQUERIDA. CLASIFICACIN DEL TRABAJO. Administrador de la planta. Gerencia. Operador de la mquina excavadora. Operador de mquinas. Operadores de carga de ladrillos. Operadores del horno de quemado. TOTAL. 3.4 MAQUINARIA Y EQUIPO. ITEMS. N DE MQUINAS. 1 8 3 16 2 1 N DE PERSONAS. 1

Trituradora primaria. Molino de rodillos. Alimentador de caja. Mezclador. Estrujador. Cortador automtico. Propulsor de husillo. Propulsor de cadena. Alternador de carros. Carros secadores. Carros de horneado. Cmara de secado. Tnel de horneado. 3.5 GASTOS GENERALES DE LA PLANTA. 2

2

2 2 2 2 1 2 6 400 150 1 1

Consumo de potencia: 400 Kw. Para una capacidad de 100,000 ladrillos diarios. Consumo de agua: 50 ton. diarias. Consumo de carbn: 15 ton. diarias. Nota: El carbn puede ser reemplazado por aceite pesado (petrleo) 3.6 LOCALIZACIN DE LA PLANTA. La planta de produccin de ladrillos debe ser ubicada cerca de un suministro abundante de arcilla y que a la vez puede ser obtenido fcilmente y transportado convenientemente. Otro factor que debe ser considerado es el acceso fcil a carreteras para el transporte de los ladrillos. 3.7 REA DEL TERRENO Y EDIFICIO. rea total de la planta: 200m x 60m = 12,000 m2. Construccin de la planta: Construccin principal: 132m x 24m x 6m

Construccin auxiliar: 78m x 16m x 6m El tnel de horneado y la cmara de secado estn alojados en la construccin principal. Todos los otros equipos estn ubicados en la construccin auxiliar. Las construcciones estn enmarcadas en acero con un techo o proteccin de asbesto. 3.8 DISTRIBUCIN DE PLANTA.

1. Trituradora primaria. 2. 4. 6. 8. Molino de rodillos. Mezclador. Cortador automtico. Carros de secado.

10. Alternador de carros. 12. Propulsor de cadena.