TIPOS DE HORNO DE CALCINACION DE CAL

HORNOS ROTATIVOS PARA CAL

GENERALIDADES

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

También son aptos para el tratamiento de las cantidades indicadas para cada uno de caliza de cantera para la obtención de cal. Para mayores cantidades los hornos deben ser estáticos, del tipo vertical.

Los hornos rotativos EMISON, a la contrastada calidad de todos nuestros productos, avalada por más de 50 años de servicio, unen los últimos avances en microelectrónica y aislamiento, aplicados a hornos rotativos continuos para fabricación de cal.

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.

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 50 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.

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

Almacenamos los residuos con carbonatos a tratar, mezclados 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 alcanzan los 1.000 ºC, temperatura 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.

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 calorífugo, 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 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. La cal 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.

La calefacción puede realizarse mediante G. L. P, gas natural, Biogás, gasóleo u otros combustibles. Permite también utilizar como combustible coque, carbón el polvo, maderas, papeles, restos de embalajes, etc., sin sobrepasar la capacidad máxima del horno ni la temperatura máxima de operación (1.100 ºC.). El consumo es del orden de las 800 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.

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, y para tener la producción aproximada de cal viva (OCa) dividir éste 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.

Aunque ésta serie se ha pensado específicamente para el tratamiento y aprovechamiento de residuos, se puede utilizar para obtener cal a partir de calcita, si bien los rendimientos disminuyen.

Para el aprovechamiento de combustibles residuales (leña, neumáticos, plásticos…) hemos puesto a punto unos hornos continuos verticales y hornos estáticos.

La piedra debe estar a una granulometría menor de 2 cm y mezclada con un 10% de su peso en carbón.

DESCRIPCION DE LOS HORNOS DE CAL

En este folleto se presenta la producción de la cal viva en homos de eje vertical con combustible de petróleo. En otro folleto de esta serie se darán descripciones de homos que utilizan leña o carbón de piedra. Los homos de eje vertical funcionan sobre un principio muy simple: la materia prima se introduce por la parte superior y el producto se retira por la parte inferior, 10 que permite al material pasar lentamente a través del homo.

El fuego se introduce en el tercio medio de la columna del homo, por lo que el material que entra por la parte superior está precalentado por los gases calientes de escape, luego es quemado a su paso por el homo y finalmente es enfriado en el tercio inferior por el aire que entra.

La cal ya quemada se retira a través de las aberturas de descarga en la base de la columna del homo. El tamaño de la piedra a ser quemada en estos homos debe ser de 40mm. a 150 mm. La distancia de transporte de la materia prima debe

mantenerse al mínimo ya que para producir 1 kg de cal se necesita 1.75 kg de piedra caliza. Los homos, generalmente, se encuentran cerca de las canteras.

El uso del petróleo como combustible tiene ventajas y desventajas en comparación con la tradicional leña o carbón de piedra. La ventaja principal reside en que no hay contaminación de la cal con hollín o cenizas. El mejor control de la temperatura del horno y, por consiguiente, el incremento del valor y la calidad de la cal, es otra ventaja. La desventaja es el alto costo de la construcción del homo ya que el diseño es más sofisticado.

En algunos lugares, la leña o el carbón de piedra son más baratos y más disponibles que el petróleo ya que este tiene que importarse. En los países que producen petróleo sería muy práctico, aun cuando la calidad de la cal no sea factor de importancia. Casi cualquier tipo de petróleo es aceptable. En caso de petróleos muy pesados sería necesario precalentarlos a 100°C ó 120°C para bajar su viscocidad. El uso de aceite usado de motor 3no es recomendable para la cal de buena calidad y no se puede conseguir en cantidades como para mantener una producción continua.

Ejemplos de hornos de petróleo para cal

A continuación se describen algunos homos de Indonesia, de 6 a 16 toneladas de capacidad por día. Los números en paréntesis en el texto se refieren a los componentes de los homos indicados en los gráficos. Nótese que los detalles técnicos fueron tomados de los hornos ya construidos y en operación, y puede ser que no representen el único o el mejor del tipo descrito.

Horno de 6 toneladas diarias

El cuerpo es de ladrillo reforzado con anillos de metal (1), (4). El espesor de la pared es de 1 metro en la parte inferior y de 0.5 mts. En la parte superior. El interior del homo est.1 revestido con ladrillos refractarios, normalmente de arcilla quemada, y con magnesita en la zona de quemado (2). Detrás del forro refractario de la parte cilíndrica se coloca una hilera de ladrillos refractarios livianos (hechos de diatomita o piedra pomez por ejemplo) para aislamiento. Es recomendable poner una plancha de aluminio detrás de la capa aislante.

Las otras dimensiones del homo están indicadas (en milímetros) en el dibujo. Para obtener suficiente tiro para un horno de ventilación natural se debe poner una chimenea de metal laminado en la parte superior del horno. Se carga el horno por medio de una tolva (6) con tapa que se tiene cerrada para mantener el tiro de aire. Para una producción de 6 toneladas en un día se requiere de 10.5 ton. de piedra caliza, o sea, 438 kg por hora.

El homo está dividido en tres zonas: la de precalentamiento, la de quemado y la de enfriamiento; en la zona de precalentamiento que ocupa los tres últimos metros superiores, la piedra caliza logra una temperatura alrededor de 900°C por efecto de los gases que fluyen de la zona de quemado. La zona de quemado ocupa los siguientes 1.7 metros. Donde la temperatura alcanza los 1100°C. La velocidad de la piedra caliza en el homo es de unos 0.2 metros. Por hora, así que demora de 8 a 9 horas en pasar por la zona de quemado. Los tres quemadores (7) están colocados a 120° uno de otro y utilizan petróleo atomizado con vapor de agua para su operación. El agua y el petróleo se encuentran en los barriles (8) y (9). La parte inferior es la zona de enfriamiento donde la cal se enfría naturalmente antes de sacarla manualmente por 3 canales (10) y después almacenarla temporalmente o llevarla para hidratación.

Alrededor del homo hay una estructura de madera o de metal (12) para el acceso (13). El horno tiene una amplia base de concreto (11). El consumo de energía se estima en 150Kcal/kg. De cal viva o sea, 156 gramos de petróleo por kg. De cal que representa 13kg. De aceite combustible por hora.

Horno de 10 toneladas diarias

El homo de este ejemplo tiene una sección transversal rectangular de 1 m. x 2 m. y está construido de concreto reforzado (1) con malla de metal. El forro refractario es de 0.5 m. de grueso (2) y una cobertura (3) de concreto se coloca encima del homo. El homo se carga por una puerta en la cobertura por medio de un puente

(5). La piedra caliza llega de la cantera por camión. El tiro se logra por una chimenea (4) de 10 m. de altura y 0.6 m. de diámetro colocado encima de la

cobertura. Los quemadores (6) están colocados a 4 m. del nivel de la base del homo. La zona de pre-calentamiento es de 5.5 m., la de quemado es de 2.5 m. y la de enfriamiento es de 4 m. Hay 4 quemadores (6); dos en cada lado, pero no

exactamente ouestose uno del otro.Nótese la plataforma de inspección de quemado (7) y los 4 canales de descarga(8)

Horno de 16 toneladas diarias (Figura 3)

Está construido de metal laminado en forma cilíndrica (1). Se requiere de energía eléctrica para operar el sistema de tiro forzado y es en realidad un horno de limitada producción y no es de bajo costo. Se carga por un montacargas utilizando un sistema de poleas (2) y la cantidad de carga está controlada por una célula de carga. El montacargas descarga en una puerta especial (5) que se puede cerrar herméticamente para dejarla abierta en la parte superior. Los gases son expulsados por una chimenea (3). Otra característica de este modelo es el tubo (4) para usar de nuevo los gases calientes en una de las tres cámaras de combustión (6). Las zonas son: 5.5 m. de pre-calentado, 2.5 m. de quemado y 4 m. de enfriado.

Las cámaras de combustión (6) son alimentadas con petróleo, aire y los gases reciclados del tubo (4). El petróleo se vaporiza por el calor en la cámara de combustión sin necesidad de atomizarlo con vapor de agua. Un ventilador (8) suministra aire a la cámara de combustión y otro (9) introduce los gases reciclados del tubo (4) a la cámara de combustión, mientras que un tercero (7) provee el aire de enfriamiento. Controlando la cantidad del aire para el enfriado y el reciclado del gas, se consigue un buen control de la temperatura. Este modelo es muy eficiente en términos de uso de energía ya que consume sólo 1100 Kcal/kg de cal viva.

OTROS TIPOS DE HORNOS PARA LA CAL

Un horno de este tipo consta de: una cámara de combustión, de forma cilíndrica es la que se rellena con rocas de caliza que solía estar revestía por arcilla para soportar las altas temperaturas y que las pareces no se fueran degradando, culminado por cantos de menor tamaño que dificultaban la salida del calor; una boquera, que conectaba la cámara de combustión con el exterior para la entrada de aire para el encendido y por donde el calero (persona encargada de llevar el horno) introducía la leña para mantener un fuego constante; bóveda, que podía ser falsa o no. La primera nos la encontraríamos en los hornos de Aler, se trata de un bóveda que se construía cada vez que se producía cal y las piedras que la conformaban se destinaban también para hacer cal cuya función era la de crear una cámara donde mantener el fuego activo y soportar todo el peso de las rocas suprayacentes. El segundo tipo de bóveda es el que nos encontramos en el horno de Aguilaníu, se trata de una bóveda fija hecha de un material resistente a las altas temperaturas cuya función era la misma que la del tipo uno pero esta no se desmontaba cada vez que se hacía una nueva hornada. Además sobre esta bóveda del horno de Aguilaníu, parece conservare una especie de chapa metálica que la cubriría, lo que posiblemente facilitaría ese mejor reparto de calor por toda la cámara de combstión. Las bóvedas debían construirse no sólo para soportar el peso de las rocas a calcinar, sino también de tal forma que permitieran ceder el calor y llegase a todo el horno para que la calcinación tuviera lugar de forma equitativa. Respecto al horno de Aguilaníu cabe destacar la estructura a modo de tejado que aún se conserva levantaba sobre la cámara de combustión. Parece lógico pensar que su función sería la de proteger la hornada en periodos de lluvia, ya que ésta podía echar a perder el trabajo de varias semanas preparando la hornada, aunque por el contrario, resultaría bastante incómodo dicho tejadillo ya que dificultaría la salida del humo pudiéndo incluso incendiarse. La presencia de este tejadillo, junto con el tamaño, nos indica la importancia que debió tener este horno en el que posiblemente existiera una familia que dependiera de él, algo poco usual ya que este oficio era más bien secundario para completar los escasos ingresos familiares en época en la que la agricultura no exigía su trabajo realizándose en periodos de buen tiempo en los que la probabilidad de echar a perder la hornada era menor. En este último caso es muy probable que se encontraran los hornos de Aler, pequeños y sin tejado.

Esquema tipo de los Hornos de Aler

Esquema tipo del Horno de Aguilaníu