Neste artigo você acompanhará dicas infalíveis para um rápido resfriamento de um forno de carvão vegetal.
Primordialmente, resfriamento de um forno de carvão é um verdadeiro desafio para aqueles que não conhecem os procedimentos necessários, e uma tarefa simples para os sabidos no assunto.
Antes de tudo, lhe convido a ler os outros 03 artigos sobre resfriamento de carvão vegetal que irão ajudar-lhe ainda mais sobre este abrangente tema.
O primeiro artigo explana sobre os 03 conceitos chaves para resfriamento de carvão: condução, em seguida o fenômeno físico convecção e por fim o fenômeno físico irradiação. Clique aqui para ler a artigo “Os 03 (três) Fundamentos Chaves De Resfriamento de Carvão – Parte 1″
O segundo artigo explica o mecanismo de troca de calor em um forno de carvão, assim sendo consiste no simples processo de troca de calor do ambiente com o forno e do forno com o carvão vegetal. Clique aqui para ler o artigo “Resfriamento de Carvão Vegetal na Práticao – Parte 2”
No terceiro artigo você aprenderá sobre as causas dos focos de fogo em um forno de carvão. Clique aqui para ler o artigo “Fogo no Carvão e suas 04 Principais Causas- Parte 3”
Existem alguns procedimentos práticos (ou dicas) para resfriamento de um forno de carvão que são:
- Controle do processo de carbonização;
- Uso de lenha seca na carbonização;
- Uso de lenha isenta de resíduos;
- Vedação adequada dos fornos de carvão;
- Uso de barrelamento;
- Manutenção preventiva;
- Planejamento sazonal.
Dica 1 – Faça um bom controle do processo de carbonização para melhorar o resfriamento de um forno de carvão
Primeiramente, quando você conduz bem o processo de carbonização da madeira, você obtém temperaturas finais de carbonização mais homogêneas.
Portanto, se a massa de carvão está com temperaturas homogêneas no início do processo de resfriamento, aumenta-se a chance de se resfriar também a massa de carvão de forma homogênea.
Você conseguirá a homogeneização da sua carbonização de duas formas:
1 – Utilizar uma madeira com propriedades homogêneas (forma, tamanho, umidade, etc);
2 – Controlar bem o processo de carbonização. Logo, sugerimos usar a técnica otimizada de controle da carbonização da Fórmula da Carvoaria Perfeita.
Então, quando você estabelece controles e padrões máximos de temperatura nas zonas de combustão, você limita e facilita o resfriamento de carvão nestas regiões (zonas de combustão), que são frequentemente, focos de fogo em fornos de carvão.
Em síntese, muitas das vezes, a carbonização da madeira é o gerador do problema no resfriamento de um forno de carvão. Esteja atento!
Dica 2 – Use lenha seca para melhorar o resfriamento de um forno de carvão
Porque colocar lenha seca no forno de carvão o faz resfriar mais rapidamente?
Resumidamente, quanto maior a umidade da lenha no forno de carvão, maior será:
- O tempo de carbonização da madeira;
- O percentual de finos de carvão gerados;
- A temperatura final de carbonização;
- A geração de tiços ou madeiras semi-carbonizadas.
Efeitos da umidade no resfriamento de um forno de carvão
Portanto, considerando os itens acima de aumento de tempo, temperatura, finos e tiço, nós teremos alguns efeitos no forno de carvão e no seu resfriamento que são:
- A massa de carvão estará mais aquecida no forno e temperaturas mais altas irão aumentar o tempo de resfriamento do carvão.
- O forno de carvão também estará mais aquecido. Em vista disso, por dilatação térmica do equipamento, frestas no equipamento irão surgir e irão promover possíveis entradas ar, o que poderá resultar em reações termoquímicas secundárias de aquecimento de massa de carvão retardando o resfriamento do carvão
- É produzido mais material com elevada superfície específica (finos) que é de fácil ignição, e existindo ignição/combustão espontânea de massa interna, o resfriamento de carvão também será prejudicado.
- É produzido mais tiço, que é um combustível que possui baixa temperatura de ignição, e existindo ignição/combustão espontânea de massa interna, o resfriamento de carvão será prejudicado.
- Quando se estende o tempo de carbonização, o que provavelmente acontecerá com lenha úmida, o tempo de resfriamento provavelmente será reduzido para atender as metas produtivas da unidade de produção de carvão. Sendo assim, com ciclos mais curtos de resfriamento o percentual de focos de fogo no carvão recém produzido irá aumentar.
Dica 3 – Use lenha sem resíduos para melhorar o resfriamento de um forno de carvão
Inicialmente, a madeira com muita casca e com resíduos como folhas e galhos pode ser prejudicial ao resfriamento de um forno de carvão.
Todavia é inviável descascar a madeira para se produzir carvão vegetal, na maioria dos casos. Então, deve-se adotar a estratégia de deixar a lenha secar até o ponto de que a casca comece a se soltar naturalmente.
Em síntese, a casca, em toras de madeira de diâmetros menores, é mais fina e solta-se primeiro que a casca em toras de diâmetros maiores. Então uma boa forma de manter a lenha mais limpa é fazer uma classificação diamétrica da mesma. O simples fato de classificar a lenha já a deixa mais limpa e a movimentação da mesma na classificação faz com que a casca se solte mais facilmente.
Lembre-se que sua colheita e seu baldeio de madeira se bem feitos irão refletir no resfriamento dos fornos, então tenha zelo desde o começo nestas atividades. Portanto, lenha limpa favorece o rápido resfriamento de um forno de carvão.
Dica 4 – Faça um bom trabalho de vedação de frestas para melhorar o resfriamento de um forno de carvão
Antes de tudo, a vedação impede a entrada de ar atmosférico dentro do forno. O ar atmosférico é o comburente que garante a inflamação da massa de carvão.
Nesse sentido, o fogo só acontece com a combinação de 03 fatores: combustível, temperatura e comburente. O principal fator de amplo controle no seu resfriamento natural é eliminar o comburente, isso acontece vedando o forno de forma efetiva. Se retiramos o comburente não ocorrerá ignição da massa de carvão e o mesmo passa a resfriar.
A vedação dos fornos de alvenaria para resfriamento é feito com argila e água. Prepara-se uma massa plástica com água, argila e muitas vezes alguns aditivos.
Muitas vezes adiciona-se na massa de vedação como aditivos:
- Cinzas ou moinha do carvão;
- Silicato de sódio;
- Cimento (em pequena proporção);
- Açúcar ou melaço;
- Areia.
Enfim, o importante da mistura acima é que haja uma boa aderência, boa plasticidade e baixa retração. Tudo começa com a escolha da argila.
Propriedades da vedação
Em suma, tais propriedades não são alcançadas quando:
- Há baixa aderência da massa de vedação ela se desprende facilmente do forno ou das frestas que as mesmas;
- Existe elevada retração da massa de argila, a medida que a massa seca ela encolhe e gera fissuras que permitem entrada de ar dentro do forno;
- Há baixa plasticidade da massa, a vedação se torna quebradiça e se desprende facilmente da região em que foi colocada;
Assim, a vedação do forno, deve ser checada constantemente e refeita imediatamente quando se fizer necessária.
As frestas do equipamento requerem uma atenção especial, salvo que:
- Tatus, minicâmaras e câmaras (as zonas de combustão);
- Porta(s);
- Chaminé(s);
- Rachaduras.
Então, o ideal é selecionar uma boa argila, fazer algumas misturas, aplicar nas frestas úmidas e deixar secar nos fornos.
Dica 5- Faça barrelamentos no forno para acelerar o resfriamento de um forno de carvão
Como usar a técnica do barrelamento de forma eficiente no resfriamento de um forno de carvão?
De antemão, a técnica do barrelamento de fornos é amplamente utilizada nos sistemas tradicionais de produção de carvão. O barrelamento de forno consiste em, literalmente, dar um banho no equipamento com uma água argilosa; que também é chamada de calda ou barrela, composta unicamente de argila e água. A argila utilizada quase sempre é peneirada, pois sua função é um pouco diferente da massa de vedação.
A barrela tem duas funções:
- 1ª Função – Melhorar a troca de calor da superfície do forno com o meio ambiente. A agua é um ótimo condutor térmico.
- 2ª Função – Preencher pequenas fissuras com argila, impedindo a entrada de ar dentro do forno.
Na massa de vedação, citada anteriormente, o objetivo é vedar todas as grandes entradas/saídas do fornos e rachaduras que porventura surjam nos fornos. Então, o barrelamento é feito, em média, de 2-3 vezes por dia nos fornos tradicionais de alvenaria e possuem uma função mais refinada da massa de vedação citada na dica anterior.
O que é um barrelador de forno de carvão?
De antemão, para grandes fornos de carvão o barrelamento é feito com um equipamento denominado barrelador. O barrelador é um tanque sobre uma carreta móvel que possibilita o bombeamento da calda de argila em todo o forno. Nesse sentido, o barrelamento é feito com um sistema de mangueira pressurizado por uma bomba acoplada na tomada de potencia do trator.
Todavia, o forno sofre um banho de barrela em intervalos geralmente regulares, até que o mesmo seja removido. Existem alguns poucos fornecedores deste equipamento no Brasil, sendo que o mesmo vem sofrendo consideráveis evoluções e melhorias com o tempo.
Ocasionalmente, o equipamento precisa de uma manutenção corretiva, tal procedimento costuma demorar e acaba prejudicando o resfriamento dos fornos na praça.
Em conclusão, a técnica de barrelamento é uma técnica não muito bem vista na administração de empresas pois faz uso de lama (o que dá um certo aspecto de sujeira) sendo estudada em muitos lugares em ser substituída ao se utilizar materiais alternativos nos fornos que geram menos fissuras e possam assim eliminar esta operação.
Porque é importante o barrelamento manual em fornos de carvão de pequenas dimensões?
Geralmente, para pequenos fornos, o barrelamento é feito manualmente com balde e brocha de pintura. Assim, prepara-se num tanque ou balde grande, a barrela (calda argilosa). Com um balde menor, realiza-se o processo de dar um banho por completo no forno de carvão. Joga-se a água com o balde e faz-se um retoque das frestas com a brocha. Logo, o retoque com a brocha é feito nas regiões onde se aplicou a massa de vedação que tende a rachar com o tempo.
Ademais, em pequenos fornos de produção de carvão pode-se utilizar o mecanismo de barrelar de 5-6 vezes ao dia o mesmo forno para acelerar o resfriamento do forno de carvão de forma considerável.
Sobretudo, o barrelamento, é uma técnica que gera resultados rápidos para fornos com espessura de meio 1/2 tijolo (10 cm). A parede menos espessa de pequenos fornos favorece as trocas térmicas e o resfriamento de um forno carvão com estas características é rápido e eficiente.
Dica 6 – Faça corretamente as manutenções preventivas e acelere o resfriamento de um forno de carvão
Antes de tudo, a manutenção deficiente de fornos de produção de carvão tem como resultado o não resfriamento da massa de carvão.
Então quando um forno de carvão não passa por manutenção geralmente acontece:
- Aumento de rachaduras e fissuras na superfície do equipamento;
- Deterioração de câmaras e minicâmaras;
- Desgaste da porta do forno;
- Deterioração de chaminé de saída de gases.
Todavia, vale destacar que mais de 90% (noventa por cento) dos focos de fogo acontecerão nas regiões supracitadas.
Bem como é importante, a cada fornada, realizar uma vistoria fina com registro do estado do forno. Assim havendo a detecção de alguma deterioração mais evidente (seja da porta, chaminé, câmara, etc) deve-se realizar uma intervenção imediata para sanar e garantir a estanqueidade do equipamento para o próximo ciclo de produção de carvão. A manutenção preventiva vai de uma simples vedação de alguma rachadura ou fresta até a substituição e reconstrução de alguma peça ou região do forno.
Portanto, as ações devem ser rotineiras, planejáveis na sua maioria e o mais importante, imediatas. Uma boa manutenção preventiva promove excelente resfriamento de um forno de carvão.
Dica 7 – Bom planejamento de atividades em períodos quentes e/ou chuvosos
Portanto, os procedimentos de resfriamento do carvão devem ser intensificados na época chuvosa .
Como geralmente as praças de fornos não são cobertas, o efeito da chuva é evidente no equipamento. Ao contrário do que se imagina, a chuva não ajuda a resfriar os fornos, apesar da água ser um bom condutor térmico de temperatura. Em conclusão, o que acontece é que a chuva acaba lavando o forno e removendo a barrela e sua massa de vedação.
Assim ao remover os agentes vedantes do forno permite-se a entrada de ar (comburente), o que acaba gerando ignição de parte da massa de carvão aquecida. A entrada de ar do ambiente provoca reações termoquímicas no carvão e na madeira, aquecendo novamente o forno que deveria resfriar.
Obs.: Cuidados extras e rotineiros devem ser realizados nos períodos chuvosos. É importante destacar que intervenções emergenciais de vedação podem ser necessárias no caso de chuvas torrenciais.
Entendendo o triângulo do fogo
Em suma, o processo de resfriamento de um forno de carvão consiste em eliminar o agente comburente (ar) do triângulo do fogo. O fogo só existirá se os 03 elementos do triângulo do fogo existir: combustível, calor e ar.
Além do mais, o carvão quando é devidamente resfriado ele beneficia não só o produtor mas também o cliente que recebe um produto de qualidade superior. Em outro artigo épico iremos explorar técnicas de resfriamento forçado.
Portanto, o resfriamento forçado de carvão é uma técnica que ainda está engatinhando no Brasil. Assim além de técnicas de resfriamento forçado iremos explorar também técnicas construtivas e materiais alternativos para refrigeração mais rápida de fornos e do seu carvão.
Portanto, se você se interessa por este tema que é o resfriamento de carvão, lhe convido a ler calmamente todos artigos desta série abaixo citados :
- As 03 chaves do resfriamento de carvão vegetal
- Resfriamento de Carvão Vegetal na Prática
- Fogo no Carvão: 04 Principais Causas
- Resfriamento de um forno de carvão: 07 dicas infalíveis
Autor
Daniel Camara Barcellos, é especialista em CARVÃO VEGETAL e vem estudando e desenvolvendo formas de AJUDAR PESSOAS E EMPRESAS, através do seu conhecimento especializado, a projetarem, operarem e melhorarem unidades de carvão vegetal.
Tem formação acadêmica em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Viçosa , além de Especialização, Mestrado e Doutorado no tema em questão.
NOS ÚLTIMOS 20 ANOS, em mais de uma centenas de projetos, já ajudou inúmeras empresas e pessoas no Brasil e exterio .
A partir dos RESULTADOS COMPROVADOS, em especial de suas unidades ecológicas de produção de carvão vegetal projetadas, tem como perspectiva , mudar a péssima imagem da produção de carvão vegetal e ajudar seus clientes e parceiros a ganharem dinheiro de forma sustentável.
Fórmula da Carvoaria Perfeita
A FÓRMULA DA CARVOARIA PERFEITA é a metodologia definitiva de produzir carvão vegetal de forma ECOLÓGICA.
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