Mejoramiento del proceso de fabricación de productos de arcilla a través de la optimización de la etapa de manufactura del ladrillo fresco y la fase de cocción en una planta de cerámica.

Abstract

Este trabajo tiene como objetivo mejorar el proceso productivo de ladrillo haciendo énfasis en dos etapas del proceso de producción, la elaboración de ladrillo fresco, y la cocción. Se busca implementar un molino laminador tipo LI 810, con el objetivo de mejorar la granulometría de la materia prima, lo que conlleva a mejorar la apariencia, textura, propiedades del producto final, así como obtener un aumento en la línea de producción. Para dicha implementación, se estiman los costos relacionados a la adquisición, montaje del mismo, e instrumentación. Considerando los costos fijos y variables, así como las ganancias percibidas, se estima una tasa de retorno aproximada de 42% con un valor actual neto de Q1,664,963.36, por lo que se considera un proyecto rentable.

Por otra parte, para la mejora del proceso de cocción, se establecen curvas óptimas de cocción, que muestran el rango de temperatura adecuada para la cocción de diversos productos. Con ello se garantiza obtener un producto con características físicas deseables, como color, además de mejorar la resistencia mecánica de los mismos. Así se establece que mediante la utilización de dichas curvas, se logró aumentar la resistencia a la compresión de un Tubular 14x9x29 de 60.15± 2.568 kg/cm² a 76.61 ± 2.962 kg/cm. Mientras que el Superblock 3H, un tipo de ladrillo ampliamente utilizado en la construcción, aumento su resistencia de 46.518 ± 1.473 kg/cm2 a 62.193 ± 1.862 kg/cm2 al utilizar la curva óptima de cocción, lo cual representa un aumento del 33.69%.

Por último se realiza un diseño de sistema de recirculación de aire caliente dentro del horno, con el objetivo de precalentar el ladrillo húmedo que ingresa al mismo. Para ello se utiliza un turbina, y un túnel ya existente en el horno. Al realizar un balance energético se determinó que el calor removido por la turbina es de 32,034.18 kJ/s, y el que se introduce en el compartimiento donde se encuentra el ladrillo húmedo es de 26,423.00 kJ/s.