Reconocer los cuellos de botella del proceso oculto en la línea de producción de ladrillos cocidos
En la fabricación de ladrillos cocidos, toda la producción es un proyecto sistemático compuesto de secciones de proceso interconectadas. Cada eslabón de producción interactúa estrechamente, como las tablas de madera que forman un cubo de agua. El volumen máximo de agua que puede contener el cubo depende de la tabla más corta en lugar de la más larga. Este es el principio de tabla corta del cubo, y también se aplica plenamente al funcionamiento de las modernas plantas de ladrillos. El nivel de beneficios de su fábrica de ladrillos está determinado por su eslabón de proceso más débil. Muchos inversores en ladrillos sólo se centran en la producción nominal en la etapa inicial de planificación, como una capacidad diaria de 500.000 u 800.000 piezas de ladrillos, una producción anual de 150 millones o 200 millones de piezas. Sin embargo, la mayoría de ellos ignoran la cantidad total real de facturación en toda la fábrica. La facturación diaria real puede alcanzar entre 5 y 8 millones de unidades, cifra muy superior a la producción diaria nominal.
1. Almacén de Materias Primas
Algunas fábricas de ladrillos pueden extraer esquisto o ganga directamente en el lugar sin un gran patio de almacenamiento de materia prima. Si es necesario transportar materias primas desde el exterior, se necesitan varios depósitos para almacenar materias primas equivalentes a 500.000 ladrillos, no sólo uno.
2. Procesamiento de Materias Primas
La capacidad de manipulación diaria de su taller de materia prima debe exceder la producción diaria objetivo de ladrillos. El equipo de trituración de materias primas sólo funciona entre 8 y 10 horas al día. Debe seleccionar las unidades de máquina para fabricar ladrillos adecuadas: trituración primaria o trituración secundaria, mezclador de un eje o de dos ejes, tamaño de la criba, ancho y velocidad de la cinta transportadora, diseño del separador magnético y diseño de fácil mantenimiento. Incluso si instala trituradoras grandes y motores pesados, reemplazar los cabezales de martillo puede llevar medio día o un día completo sin las herramientas de elevación adecuadas. Muchas pequeñas fábricas de ladrillos sólo utilizan cargadores y trabajo manual para mover pesadas placas de criba, sin puentes grúa ni polipastos eléctricos. Los mecánicos frecuentemente dejan sus trabajos debido al trabajo manual pesado. Este es un típico cuello de botella en la producción.
3. Cámara de envejecimiento y depósito de almacenamiento de material fino
La cámara de envejecimiento juega un papel fundamental en la estabilización del rendimiento de la materia prima. Recomendamos una capacidad de almacenamiento que admita 72 horas de producción, equivalente a 3 veces la producción diaria de ladrillos. Incluso cuando las máquinas trituradoras se detienen durante dos días por mantenimiento, suficientes materias primas envejecidas aún pueden soportar la producción de 500.000 ladrillos. Para materias primas arenosas y de roca dura, el diseño antifiltración evita la humedad desigual (parte superior seca y parte inferior húmeda). La instalación de trituradoras de tierra después de envejecer y mezclar mejorará en gran medida la uniformidad de la materia prima.
4. Extrusión y Conformación
La alimentación de material, la mezcla, la agitación intensiva, la extrusión, el corte y el fraguado de ladrillos son eslabones bien conocidos en la producción de pastas verdes para ladrillos. Pero las variaciones de las materias primas y las especificaciones del producto requieren parámetros de equipo personalizados. Un conjunto de máquinas para fabricar ladrillos que funciona bien en una región puede fallar en otra. Por ejemplo, varias plantas de ladrillos construidas en Lanzhou copiaron la experiencia de producción del centro y este de China. Aunque produjeron ladrillos verdes de buen aspecto, se enfrentaron a un secado lento, una cocción lenta, una alta tasa de rechazo y fuertes grietas. Su producción real estuvo muy por debajo de las expectativas, lo que se convirtió en un grave cuello de botella.
5. Cámara de secado
Hay disponibles múltiples configuraciones de horno túnel: secado directo y cocción directa, un secado + una cocción, un secado + dos cocción, un secado + tres cocción, dos secado + una cocción. La selección óptima depende de las propiedades de la materia prima y del clima local. Para la ganga de esquisto y carbón con buena plasticidad utilizada para ladrillos macizos, el secado directo y el horno de túnel de cocción directa para la cocción de ladrillos funcionan bien. Un horno de 3,6 mx 110 m o 120 m puede producir casi 200.000 ladrillos por día. Nunca adopte hornos de secado directo y de cocción directa para materias primas sensibles a la contracción por secado; esto creará un cuello de botella casi irreparable. En Kuitun, Xinjiang, el aire ambiente extremadamente seco provocó grietas en el cuerpo verde inmediatamente después del corte. La solución fue reducir la altura del cobertizo de almacenamiento de cuerpos verdes, rodeándolo con cortinas para elevar la humedad local, adoptando un esquema de colocación de ladrillos de 1,5x. La cantidad de vías y vagonetas del horno se aumentó a 1,5 veces la cantidad original. Las fuentes de calor de secado incluyen el secado de gases de combustión, el secado con calor residual, el secado combinado de gases de combustión y calor residual. Cada solución tiene pros y contras. Si las materias primas contienen un alto contenido de azufre, el secado de los gases de combustión contaminará los ladrillos y aumentará el coste medioambiental. Los gases de combustión con bajo contenido de azufre combinados con el calor residual ofrecen un mejor efecto de secado y un menor consumo de energía y combustible. Los modos de escape de humedad incluyen escape centralizado, escape descentralizado, escape centralizado segmentado, escape de presión negativa y escape de presión positiva. La extracción de humedad puramente centralizada es ineficiente: alto consumo de energía, exceso de oxígeno. La mejor solución combina escape descentralizado y centralizado, presión positiva como principal y presión negativa como auxiliar. Evita el colapso del cuerpo verde, mantiene baja temperatura y reduce el costo de energía. Muchos hornos de túnel rotatorios tienen secciones de secado mal diseñadas; Algunos extractores consumen entre 3 y 4 veces la energía del horno principal, lo que supone un cuello de botella costoso.
6. Proceso de cocción en horno túnel
El rendimiento del horno, la calidad del ladrillo, la producción y el consumo de carbón se deciden principalmente durante el diseño y la construcción del horno. Hay muchos tipos de hornos: horno túnel de mampostería, horno túnel combinado, horno túnel superior, horno túnel inferior, horno túnel interno, horno túnel externo y horno túnel giratorio. Si tomamos prestadas las ventajas del horno de túnel rotatorio y solucionamos la diferencia de temperatura de la sección transversal y los problemas de combustión de las vagonetas del horno de los hornos de túnel convencionales, los hornos de túnel se convertirán en la mejor opción. El horno rotatorio tiene capacidad para alrededor de 300 ladrillos por metro cúbico, mientras que el horno de túnel puede contener entre 400 y 500 ladrillos por metro cúbico, y presenta mayor capacidad, mayor producción y menor consumo de energía. Sin embargo, los hornos de túnel tradicionales están limitados por el cuello de botella estructural: los ladrillos se mueven mientras el cuerpo del horno permanece estático. Romper esta limitación de larga data requiere innovación tecnológica.
7. Capacidad del técnico de despido
Muchos operadores de hornos antiguos consideran que el trabajo en el horno sólo consiste en observar el color de la llama, lo cual está mal. Un técnico de cocción calificado es un regulador del horno. Debe dominar la estructura del horno, la ruta del aire, el diseño de la chimenea, el sistema de calor residual, el volumen de aire del ventilador, el control de la temperatura, el valor calorífico, el plan de colocación de los ladrillos, el funcionamiento de la puerta y la vagoneta del horno y la lógica de la cámara de secado. Necesita ajustar todo el sistema cuando los parámetros van mal. La mala habilidad para disparar es un cuello de botella reparable mediante capacitación o reemplazo de personal. Existe una regla común en la producción de ladrillos: el 70% del rendimiento proviene del fraguado del ladrillo, el 30% proviene de la cocción; El 70% del trabajo se realiza debajo del horno, sólo el 30% en el horno. Excelentes operadores de hornos analizan los planos de colocación de ladrillos, los informes de pruebas de materias primas y la distribución del calor. En el mismo horno, el fraguado del ladrillo y el valor calorífico de la mezcla determinan la calidad final del ladrillo. Los operadores tienen prohibido alimentar carbón en las juntas entre las vagonetas del horno y no deben abrir mirillas de fuego en las juntas de las vagonetas del horno de alta temperatura. Esto dañará gravemente las vagonetas del horno. Los fabricantes de hornos deberían eliminar las mirillas en las zonas de juntas de alta temperatura. La quema de vagones de horno también está relacionada con el aislamiento de los vagones de horno y el equilibrio del aire de las zanjas, lo que sigue siendo un gran dolor de cabeza para muchas plantas de ladrillos.
8. Pista de descarga de vagones de horno
Visitamos una fábrica de ladrillos con un horno de 3,7 m de ancho diseñado para cuatro secados + tres cocciones. Sólo contaba con una vía de descarga y una envasadora de ladrillos semiautomática, sin espacio extra para añadir nuevas vías. Después de 5 a 6 años de funcionamiento, nunca pudo ejecutar el modo completo de cuatro secados y tres disparos; la operación estable máxima fue de dos secciones de disparo. El cuello de botella se debió a vías de descarga insuficientes. No importa cuán poderoso sea su horno, no podrá enviar ladrillos terminados. El número de posiciones de descarga, posiciones de embalaje, posiciones de parada y posiciones de estacionamiento con abrazadera debe calcularse en la fase de diseño. Este defecto de planificación es difícil de solucionar más adelante.
9. Patio de almacenamiento de ladrillos terminado
La falta de un jardín terminado es un cuello de botella generalizado. Muchas plantas de ladrillos tienen una superficie de terreno limitada y la capacidad del horno es grande. Tienen que reducir la carga del horno en temporadas de lluvias o fuera de temporada. Los ladrillos huecos requieren más espacio de almacenamiento, porque los proyectos de construcción a menudo necesitan ladrillos huecos una vez finalizada la estructura. Sin suficiente espacio, la producción de ladrillos huecos no puede funcionar sin problemas. Este cuello de botella es difícil de resolver una vez finalizada la fábrica.
10. Prueba de materias primas y cumplimiento medioambiental
Muchos inversores se saltan las pruebas de laboratorio de las materias primas antes de la construcción. Si la materia prima contiene entre un 4% y un 5% de azufre sin materiales alternativos, esto se convertirá en un cuello de botella medioambiental insuperable. Las nuevas fábricas de ladrillos deben realizar repetidos análisis de las materias primas. El alto contenido de calcio provoca la delicuescencia del ladrillo; Los niveles altos de óxido de potasio y óxido de magnesio provocan una floración de sal blanca en la superficie del ladrillo. La mala calidad de la materia prima debilita directamente su competitividad en el mercado.
11. Torre de Desulfuración
Muchas fábricas de ladrillos reconstruyeron dos veces sus torres de desulfuración. La mayoría de los proveedores de equipos de desulfuración carecen de conocimientos sobre la estructura del horno y la mecánica de fluidos. Después de la instalación de la torre, las fábricas necesitan actualizar los motores de los ventiladores o sufrirán una mala evacuación de la humedad y una producción reducida, lo que creará nuevos cuellos de botella. La desulfuración y eliminación de polvo combinadas horizontal + vertical logran un mejor efecto que el tipo vertical único. La entrada de aire de la torre de desulfuración situada ligeramente por encima de la superficie del horno ahorra más energía y se adapta mejor a la mecánica de fluidos que la entrada de aire hacia abajo.
12. Mejora del horno para combustión de gas natural
La combustión con gas natural ofrece el mejor rendimiento medioambiental con bajas emisiones de azufre, óxido de nitrógeno y polvo. Los propietarios de fábricas de ladrillos deben evaluar si los hornos existentes pueden modificarse para la combustión de gas natural o si los hornos nuevos deben reservar espacio para la quema de gas durante el diseño.
Conclusión
La fórmula de cálculo de la capacidad de un horno de túnel completamente funcional para la cocción de ladrillos:
① Existencias de materia prima para varios días de producción;
② Capacidad de procesamiento de materia prima ≥1,5 × producción diaria;
③ Capacidad de la cámara de envejecimiento para 2 o 3 veces la producción diaria;
④ Taller de extrusión para finalizar 1 × producción diaria dentro de 8 a 12 horas;
⑤ Capacidad de almacenamiento de cuerpos verdes para 1,5–2 × producción diaria;
⑥ Reserva de vagones de horno vacíos ≥0,5 × producción diaria;
⑦ Capacidad de la cámara de secado para 1 × producción diaria;
⑧ Capacidad de la sección de cocción para 1 × producción diaria;
⑨ Vía de transporte de ladrillos terminados ≥0,75 × producción diaria;
⑩ Estación de descarga ≥0,3 × producción diaria;
⑪ Patio de producto terminado para varios días de producción.
Para una fábrica que tiene como objetivo producir 500.000 ladrillos por día, la rotación total de material dentro de toda la línea puede alcanzar los 5 millones de piezas. La producción de ladrillos cocidos es un sistema completo que abarca la preparación, el procesamiento, la extrusión y el fraguado de la materia prima, el secado del cuerpo verde, la cocción y la manipulación del ladrillo terminado. Las ganancias de las fábricas siempre están restringidas por el eslabón más débil.
