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Descorado de Madera

Requisitos de Contenido de Cenizas Máximas Permitidas

Los requisitos para el contenido de cenizas máximas permitidas de los pellets según los estándares EN Plus para el año 2022 se presentan en la tabla:

Clase de Calidad A1 A2 B
Contenido de Cenizas en Base Seca ≤ 0.70 ≤ 1.20 ≤ 2.00

La corteza de madera contiene varias veces más minerales que la madera del mismo tipo de planta. Para algunas especies, esta diferencia no afecta significativamente el contenido de cenizas del producto final, mientras que para otras con corteza bastante gruesa y rica en minerales, procesar troncos enteros sin descortezar baja la calidad del granulado a grados inferiores con menos valor en el mercado. Los valores de cenizas se recogen de varias fuentes y solo muestran una imagen media aproximada. En realidad, la composición bioquímica de cada árbol individual varía ampliamente según el clima y el suelo, incluso dentro de la misma región.

Tipo Pino Abeto Alerce Roble Tilo Abedul Álamo Temblón Álamo
Contenido de Cenizas de Madera, % 0.27 0.35 0.22 0.31 0.52 0.45 0.58 1.63
Contenido de Cenizas de Corteza, % 2.1 3.6 2 4.7 7.6 2.4 2.7 6.1
Proporción de Corteza en el Tronco, % 11 9.5 18 21 14 13 14 16
Contenido de Cenizas de Pellets, % 0.47 0.66 0.54 1.23 1.51 0.70 0.88 2.35

Como se ve en la tabla, sin quitar la corteza de roble, tilo y álamo temblón, no es posible producir pellets de alta calidad a partir de ellos. Mientras tanto, el álamo, como un ejemplo destacado de especies de rápido crecimiento, contiene muchos minerales en la propia madera y es adecuado en su forma pura solo para la producción de pellets de calidad industrial. Normalmente, cuando un tronco se sierra, alrededor de la mitad se destina a la parte comercial y la otra mitad queda como costeras o astillas. Así, el contenido de corteza en las costeras es aproximadamente el doble, lo que conduce a un aumento correspondiente en el contenido de cenizas. Solo los pellets hechos de costeras de pino permanecen en la clase "premium" A1 con un contenido de cenizas permisible de hasta 0.7%. El abeto, alerce, abedul y álamo temblón caen en la clase A2 con un límite de cenizas de 1.2%, lo que restringe su uso en ciertos tipos de calderas y reduce ligeramente su valor de mercado.

Tipo Pino Abeto Alerce Roble Tilo Abedul Álamo Temblón Álamo
Contenido de ceniza de madera, % 0,27 0,35 0,22 0,31 0,52 0,45 0,58 1,63
Contenido de ceniza de corteza, % 2,1 3,6 2 4,7 7,6 2,4 2,7 6,1
Porcentaje de corteza en costera, % 22 19 36 42 28 26 28 32
Contenido de ceniza de pellets, % 0,67 0,97 0,86 2,15 2,50 0,96 1,17 3,06

Además del contenido natural de sales, en los poros y grietas de la corteza se acumula polvo compuesto de partículas de arcilla y arena mientras todavía está en el bosque. La tala también suele estar asociada con la contaminación de las superficies de los troncos con tierra, y la suciedad congelada a menudo llega hasta las máquinas. Los estudios en una empresa mostraron que la corteza contaminada tiene un contenido de cenizas 2-3 veces mayor que después de un lavado cuidadoso con chorros de agua. Por lo tanto, con prácticas de producción deficientes, incluso los troncos de pino pueden no producir pellets de alta calidad, y las costeras de abeto serán aptas solo para pellets para plantas de energía a carbón.

Tipo Contenido de ceniza de madera, % Contenido de ceniza de corteza contaminada, % Porcentaje de corteza en tronco, % Contenido de ceniza de pellets de tronco, % Porcentaje de corteza en costera, % Contenido de ceniza de pellets de costera, %
Pino 0,27 4,2 11 0,70 22 1,13
Abeto 0,35 5,2 9,5 0,81 19 1,27

Dado que no se han visto lavadores con cubos de jabón en el bosque, la corteza se culpa con razón como la fuente de todos los problemas durante el procesamiento de residuos y el aserrado de troncos. La arena desafilera los bordes de las sierras y fresas mucho más rápido, aumentando los costos de afilado y el tiempo de inactividad. La mejor manera de abordar este problema es quitar la corteza de los troncos antes de cortarlos en tablas. La corteza resultante, después de una mayor trituración, es útil como combustible para operaciones de calderas internas para hornos y otras necesidades. También se vende como mantillo para jardines, materia prima para sustancias extractivas y otros usos industriales.

Descorche rotativo

Descorche rotativoEste es el tipo de equipo más eficiente y eficaz para descorchar. El tronco pasa por el centro de un rotor giratorio equipado con cuchillas con muelle. La forma de sable de las cuchillas y su carrera extensa permiten manejar troncos con grosor desigual a partir de 80 mm (3 pulgadas), dobladuras y otras irregularidades. La gran carrera de las cuchillas también asegura una limpieza de calidad sin clasificación previa si los diámetros de los troncos están dentro del límite permitido de la máquina. La centración del tronco se logra utilizando dos o tres rodillos, cuyas posiciones están sincronizadas.

La alta productividad se logra gracias a la disposición circular de 4 o 6 cuchillas, que eliminan una capa alrededor de toda la circunferencia a la vez. La velocidad habitual de alimentación de troncos es de 0.7-1 m/s (2.3-3.3 ft/s), lo cual es adecuado para suministrar a un aserradero o planta de pellets con una capacidad de aproximadamente 10 toneladas por hora. Aunque este es el tipo de descortezadora más caro, reemplazarlo por varias máquinas más económicas sería más costoso debido a la complejidad del sistema de manejo de troncos. Los trozos de corteza salen bastante grandes, a menudo en forma de tiras rizadas. Esto lleva a una alta eficiencia y un bajo consumo específico de energía, ya que no hay un triturado excesivo de desechos.

Otra ventaja de este diseño es que las cuchillas permanecen constantemente bajo la capa de corteza, en contacto con el tronco. Esto significa que su filo está siempre en o cerca de la capa de cambium, y la arena rara vez llega a ella. Esto resulta en un largo intervalo entre afilados, aproximadamente tres meses bajo operación continua.

Descortezadoras de Fresado

Descortezadoras de FresadoEl principio de esta máquina se basa en la rotación del tronco mientras un cortador rotativo se mueve a lo largo de él, eliminando la capa de corteza con un cuchillo de cepillado. La productividad del cortador es comparable a una sola cuchilla de una descortezadora rotativa, pero la velocidad de giro segura del tronco es 2-3 veces menor. Al considerar el tiempo perdido en el reemplazo de troncos, la productividad promedio es 5-7 veces menor en comparación con una máquina rotativa, y el consumo específico de energía es mayor debido a los desechos de partículas finas. Además, la alta velocidad de corte en corteza sucia causa un rápido desgaste del cuchillo.

Con troncos relativamente rectos o de longitudes más cortas, los rodillos se colocan en un ángulo para asegurar que se alimenten bajo el cortador mientras giran. La alimentación continua de troncos elimina la pérdida de tiempo en los reemplazos, haciendo esta solución efectiva para una línea de peletización con una capacidad de hasta 1.5-2 toneladas por hora de producto terminado.

Descortezadora de Tambor

Descortezadora de TamborCuando solo es necesario eliminar la capa superior de corcho de la corteza junto con los contaminantes por razones tecnológicas, se utiliza una descortezadora de tipo tambor. Consiste en un tubo cilíndrico con un diámetro que varía de 1.5 a 5 metros (5-16 ft) y una longitud de 5 a 15 metros (16-50 ft), dependiendo de la productividad requerida y los diámetros de los troncos. En el interior, se fijan costillas semicirculares longitudinales a lo largo de la superficie. Al girar el tambor, estas costillas aseguran la mezcla y el rodado de los troncos, creando fricción activa y contacto entre ellos. El proceso se asemeja a una lavadora gigante sin agua ni jabón. El tambor generalmente se instala con un ángulo de 5-10°, y los troncos pasan a través de él en un flujo continuo. En la salida, una rampa guía ayuda a orientar los troncos limpios longitudinalmente en un transportador de cadena. Se deja un espacio de 200-500 mm (8-20 pulgadas) desde el borde de la rampa hasta el transportador para que la corteza caiga sobre un transportador de cinta de salida. Alternativamente, se puede hacer una serie de agujeros alrededor de la circunferencia del tambor cerca de la salida para permitir la descarga de partículas finas.

Este método de eliminación de corteza es el más sencillo y fácil de mantener. La carga principal recae sobre las costillas removibles y las ruedas de la estación de soporte, que tienen una vida útil de varios años. La descortezadora es posible no solo para varios diámetros y curvaturas, sino también para limpiar tocones del suelo, así como troncos con grandes ramas.

Cuando se alimentan troncos de diámetros muy diferentes simultáneamente y cuando el contenido de humedad de la madera es bastante bajo, los troncos a menudo se rompen en varias piezas, lo que puede reducir el rendimiento del producto para los aserraderos. Sin embargo, si la madera está destinada a la producción de celulosa o biocombustible, esta es la solución más eficiente en términos de la relación de desechos a biomasa utilizable.

Descortezadora de Rodillos

Astilladora de rodillosNo tan masivo como un descortezador de tambor, pero similar en su método de interacción con los troncos y entre ellos, un descortezador de rodillos también se instala en una inclinación y mezcla activamente el material entrante. Desgarra la corteza con garfios y hace girar los troncos alrededor de su eje bajo el peso de toda la pila. De dos a cinco rodillos longitudinales se colocan a lo largo del fondo del canal, girando en una dirección y empujando la madera redonda hacia arriba, desde donde los troncos vuelven a rodar hacia el primer rodillo y repiten el camino de interacción.

Para los garfios soldados en los rodillos, se proporcionan ranuras en el cuerpo a través de las cuales se elimina la corteza arrancada. Al cambiar la inclinación del cuerpo y la velocidad de rotación, se puede ajustar la intensidad del proceso. Al igual que con un shredder de dos ejes, una pequeña diferencia en la velocidad de rotación puede ayudar a eyectar los troncos en una pila o, por el contrario, permitir que los garfios penetren más profundamente en la corteza.

Estos equipos son generalmente más compactos y no requieren tolvas, transportadoras o embudos para alimentar el material. La parte superior abierta permite cargar los troncos directamente con un manipulador de camión forestal. La descarga se realiza abriendo la tapa lateral y activando la rotación inversa. Los inconvenientes incluyen un desgaste relativamente rápido de los garfios, que se recomienda hacer desmontables y recubrir con aleaciones especiales.

Descortezador para Costera

Se ha debatido mucho sobre el uso de costera como materia prima aceptable para un procesamiento más profundo. Cortarlas en tablas generalmente no cubre el salario del trabajador, y usarlas para la construcción de paredes y cercas es imposible debido a la corteza, que promueve la descomposición rápida y la infestación de plagas. Surgió una solución en el mercado con un descortezador de costera de tipo pasante, donde se utiliza un rotor con cadenas para golpear todo lo que no está bien adherido. Las cadenas permiten manejar superficies irregulares y, a diferencia de un cortador, no requieren afilado. Sin embargo, las cargas de impacto pueden causar rupturas, por lo que es necesario proteger las entradas y salidas.

El material resultante gana valor para su uso en construcción, pero no es adecuado para el sector del biocombustible debido al alto costo agregado. La velocidad de alimentación de tal descortezador es típicamente alrededor de 0.5 m/s (1.6 ft/s), y para alimentar una línea que produzca 1 tonelada (2205 lbs) por hora, se necesitan al menos tres máquinas trabajando simultáneamente. Aumentar la cantidad de máquinas encarece significativamente la cinta transportadora y aumenta proporcionalmente el número de trabajadores. Ampliar la banda y el rotor de alimentación podría resolver el problema, pero ¿quién puede manejar colocar tantas costeras con la corteza hacia arriba? Una solución así puede ser factible en condiciones de precios extremadamente altos de los pellets cerca del consumidor, donde de alguna manera, con alta demanda de combustible, aparecen costeras gratis y mano de obra barata.

Escarabajo de Corteza

limpieza de costeras de corteza con un dispositivo similar a un erizoA veces los problemas bien conocidos se resuelven de maneras muy poco convencionales. Como se sabe, la madera dañada por escarabajos de corteza permite la producción de pellets con bajo contenido de cenizas, ya que la corteza y la suciedad se desprenden durante la cosecha y el transporte. Esta característica beneficiosa del insecto se utiliza en una empresa donde se acumulaba una gran cantidad de costeras debido a la falta de demanda de pellets con alta ceniza. Las costeras frescas se almacenan en un hangar separado donde el escarabajo de corteza se multiplica. También se llevan allí troncos severamente dañados por el escarabajo, y no aptos para el aserrado. En 2-3 meses, debido a la actividad de las larvas, la corteza casi no se adhiere a las costeras y se elimina con un dispositivo similar a un erizo instalado sobre el transportador alimentador a la astilladora. La corteza se barre del erizo con un peine inclinado al lado del transportador, por lo que la tarea del operador de la astilladora es solo colocar las costeras con la corteza hacia arriba para producir pellets blancos a partir de un material de desecho. Como parte de la corteza se desprende durante la alimentación, y una densa espina es suficiente cada medio metro (1.6 ft), un trabajador es suficiente para manejar la alimentación.

Es interesante notar que cuando se alimentan regularmente, los escarabajos no tienden a volar lejos. El procesamiento regular de costeras junto con las larvas y las condiciones desfavorables para la invernada limitan drásticamente el potencial de reproducción del escarabajo. El uso de la corteza separada como combustible también resulta en la destrucción de las larvas caídas y ayuda a contener la invasión del escarabajo.

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