Influencia del CaCO 3 sobre las emisiones de gases de la combustión durante la

La medición de las emisiones de gases

eficiencia energética de la combustión para cada uno de los procesos de cocción composición de los gases que intervienen

cocción de los ladrillos.

B), y la formación de las fases cristalinas dándole dureza a los 67, 72].

Como se puede apreciar en las curvas, existen diferencias en cuanto a la duración de en los ladrillos con adición de carbonato de calcio

reducción del tiempo en 5 horas, en comparación con la quema de ladrillos sin la adición, corroborándose la efectividad del CaCO3 como fundente en los ladrillos de cerámica roja,

cuando se utilizan pequeñas dosis del mismo.

o de combustible, en la figura 32 se muestran los resultados para c observó una significativa disminución de un 27 %

de ladrillos con la adición de un 2% de CaCO3(ver Anexo VI

que significa un ahorro de combustible con respecto a la quema control o sin aditivo por quema. Este resultado es consecuente con la disminución de

Figura 32. Consumo de combustible.

Influencia del CaCO3sobre las emisiones de gases de la combustión durante La medición de las emisiones de gases durante la etapa de cocción, permitió verificar la

a de la combustión para cada uno de los procesos de cocción

composición de los gases que intervienen por la combustión del combustible (Fuel Oíl) y a la B), y la formación de las fases cristalinas dándole dureza a los

duración del proceso con adición de carbonato de calcio, se mostró una en comparación con la quema de ladrillos sin la adición, como fundente en los ladrillos de cerámica roja,

se muestran los resultados para cada del consumo de (ver Anexo VI), lo que significa un ahorro de combustible con respecto a la quema control o sin aditivo, de 951 consecuente con la disminución del tiempo

combustión durante permitió verificar la a de la combustión para cada uno de los procesos de cocción, así como la combustible (Fuel Oíl) y a la

Capítulo III:

Estas emisiones originadas durante la cocción de los ladrillos de cerámica, proceden fundamentalmente de la combustión del combustible y del proceso de cocción de los ladrillos. Para el caso específico de los procesos de cocción realizados, el origen de las emisiones es como se expresa a continuación en la tabla 14.

Tabla 14. Origen de las emisiones de gases del proceso de cocción[100].

Etapa de Cocción Origen de las emisiones

Precalentamiento Combustión

Incremento de la temperatura Combustión y proceso de cocción

Cocción Combustión y proceso de cocción

Según el criterio de varios autores [20, 97, 100], los gases principales que intervienen en los procesos de combustión son el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO) y su

balance es un indicador de la eficiencia de la combustión. En las mediciones realizadas durante el proceso de combustión se observó, que en la quema de los ladrillos con adición de carbonato de calcio, se altera el balance existente entre el dióxido de carbono y el monóxido de carbono; es decir, se produce una disminución del monóxido de carbono provocada por el aumento del dióxido de carbono, posiblemente debido a la descarbonatación del carbonato de calcio [97, 100]. De lo anteriormente dicho, se deduce que se produjo un mayor aprovechamiento del combustible, o lo que es lo mismo, que la combustión fue más eficiente logrando una eficiencia ETA = 95.2 % (ver Anexo IX), lo cual produce una disminución del consumo de combustible, pues para llegar a las mismas temperaturas en la combustión, se utiliza una menor cantidad de éste (Ver figura 32 y 33).

Figura 34. Comparación de las emisiones de dióxido de carbono en las quemas con y sin adición de CaCO3 3.5.2.3. Influencia del CaCO3en la calidad del producto terminado

La calidad de los ladrillos producidos en cada una de las quemas llevadas a cabo en la fábrica, se verificó usando los procedimientos que establecen los ensayos de la norma cubana [101]. Los ensayos que incluye este procedimiento son los siguientes: Resistencia a la compresión, absorción, alabeo, determinación de la masa y determinación de las dimensiones. Las muestras de ladrillos a ensayar se tomaron usando criterios estadísticos buscando representatividad de la población. Si los ladrillos producidos con adición de CaCO3 a

temperaturas por debajo de 900°C cumplen con estos requisitos, esto podría indicar que la adición produce efectos positivos en las propiedades de los ladrillos.

Los resultados de calidad se procesaron estadísticamente, los pasos seguidos en dicho procedimiento fueron, a) Se determinó el tamaño de muestra que fuera representativo de la población, b) Se calculó la estadística descriptiva de cada una de las variables de respuesta, c) En el procesamiento estadístico de las variables de respuesta, se aplicaron pruebas de chequeo de normalidad y se aplicaron pruebas de hipótesis t-Student , F-Fishery U deMann- Whitney (Ver Anexo VI).

Para la selección de muestra, se asumió un muestreo aleatorio estratificado, subdividiéndose el horno en tres zonas: Una primera correspondiente a la zona central de horno, una segunda en la parte superior y una tercera en la parte inferior; para incluir en el proceso de la investigación las fluctuaciones en la temperatura y, a su vez, la influencia de esta en la calidad de los ladrillos.

Capítulo III:

Resultados de los ensayos de calidad de los ladrillos

Las tablas 15 y 16 muestran los resultados de los ensayos de calidad de los ladrillos elaborados en ambos procesos de cocción, que demuestran que la calidad de los ladrillos con la adición de un 2% de CaCO3 no se ve afectada debido a la inclusión del mismo como

fundente, ya que los valores de resistencia media a la compresión, de absorción de agua y de densidad, son similares para ambos grupos de ladrillos.

Tabla 15. Resultado de los ensayos de calidad para los ladrillos sin adición de CaCO3

Tabla 16. Resultado de los ensayos de calidad para los ladrillos con adición de CaCO3

Lo anterior ratifica el efecto beneficioso del CaCO3 en pequeñas dosis, en las quemas de

ladrillos en hornos de la mediana industria. Es de gran importancia mencionar que los ladrillos extraídos del horno, tanto de la quema con adición como sin la adición, están por encima de los valores establecidos por la norma cubana NC 360 – 2005 [101, 102], como se muestran en la figura 35.

Figura 35. Comparación de los parámetros de calidad de ladrillos obtenidos en la fábrica con la norma cubana

En general, los resultados obtenidos en el proceso de cocción, a partir de la adición de carbonato de calcio como fundente en la producción de ladrillos cerámicos, son los siguientes:

1. Los ensayos de calidad realizados a las muestras demostraron que el empleo de carbonato de calcio (como aditivo fundente en la elaboración de los ladrillos), no produce afectaciones en la calidad del producto terminado. Todos los ladrillos ensayados con el 2% de adición de carbonato de calcio, cumplen con los parámetros de calidad establecidos por la Norma Cubana [102].

2. La adición de carbonato de calcio al suelo arcilloso con el que se fabricaron los ladrillos, provocó una disminución del consumo de combustible en un 27 %, ahorrándose 951 litros de fuel oíl y el tiempo de cocción disminuyó en 5 horas, en comparación con estos mismos parámetros medidos en la quema patrón o de control.

3. La adición de carbonato de calcio a la mezcla de los ladrillos de cerámica roja del combinado de Manicaragua, disminuye las emisiones de monóxido de carbono, favoreciendo de esta forma la reducción del consumo de combustible empleado y se traduce en un aumento de la eficiencia energética de la producción de los ladrillos. 4. Por todo lo anteriormente expresado, queda demostrado que la inclusión en el proceso

de fabricación de los ladrillos cerámicos del combinado de cerámica roja de Manicaragua de un 2% de carbonato de calcio, aumenta la eficiencia energética de la etapa de cocción. Resistencia media.(MPa) Densidad media. (g /cm3) Absorción media. % Sin aditivo 9.8 1.9 11.2 Con aditivo 11.3 1.95 11 Norma NC 360-2005 5 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Parámetros de Calidad

Capítulo III:

3.6. Análisis económico de la introducción del CaCO

en el Combinado