Un horno ampliamente usado en los bosques del Reino Unido, tiene una sección superior cónica, de modo que el diámetro de la tapa es considerablemente menor del de la sección inferior. Se reduce con ello el peso de la tapa, el armado del horno resulta más fácil y se aumenta la rigidez de la sección superior, sin afectar el comportamiento del horno.

Sin embargo, no se le usa en el modelo TPI, puesto que sería más difícil de construir la sección cónica en los pequeños talleres mecánicos que se encuentran en los países en desarrollo y limita además su mobilización en terrenos de monte.

Los detalles del sellado entre las secciones son de importancia crítica. Un modelo de horno metálico usa canales en lugar de repisas para sostener la parte superior y la tapa. Estos canales están soldados en la parte interna del borde superior de ambas secciones, inferior y superior; se rellenan con arena durante el armado para crear un sello hermético al colocárseles encima la sección superior de la tapa. Los canales, sin embarg retienen el alquitrán de madera que se condensa en las paredes del horno, y las elevadas temperaturas, que se alcanzan durante las últimas etapas de la carbonización, cuece la me ola de alquitrán de madera con la arena, formándose un cemento duro, por lo que se requie ren muchas horas de trabajo pesado para limpiar los canales después de cada hornada. Ade TU las secciones a menudo se funden juntas después del enfriamiento, y las juntas se da- si se usan palancas de metal para separar las secciones. Otra falla grave del modelo es el uso de una tapa de cierre superior, donde el sellado se obtiene por medio de una ba da vertical soldada en la parte de abajo de la tapa. En el caso en que se observara una fuga en la junta entre la tapa y la sección superior, después que se ha encendido el horn sería sumamente difícil sellarla, puesto que ese tipo de tapa impide al fogonero de poner más tierra o arena en la junta. Estos problemas no surgen con el modelo TPI, ya que los hierros ángulos usados para soportar la sección superior y la tapa no retiene el alquitrá Además, la colocación de la tapa dentro del borde de la sección superior permite al opera dor de agregar a la junta más arena o tierra para el sellado, corno y cuando fuesen necesarios.

Algunos hornos metálicos usan, como canales de carga y descarga, tubos de sección cuadrada. Se ha hallacdo, en la práctica, que es más conveniente usar los canales de base abierta del diseno TPI. Ello es porque el alquitrán de madera, que se condensa en las chimeneas durante la carbonización, fluye abajo en los canales donde el calor lo cuece, formando una pasta dura. Cuando los canales tienen una base abierta, la mayor parte del alquitrán es absorbido por el suelo y lo poco que queda puede ser fácilmente eliminado por el libre acceso a las superficies inferiores. También, después de uso prolongado, las terminaciones de los canales de ingreso/salida, insertadas dentro del horno, se retuercen por el intenso calor localizado, generado en ese punto por el encuentro entre el aire y la carga. Si se ha usado una sección cuadrada para el canal, las caras superiores e inferiores se tuercen hacia adentro, lo que limita seriamente el flujo, del aire y del gas de descarga, a través del canal. Es difícil reconstruir su forma original, porque las superficies internas del tubo no son accesibles. Por otro lado, la distorsión de un canal de base abierta puede ser corregida fácilmente girándolo y enderezándolo con un mar tillo.

En algunos diseños, las chimeneas están inseridas en el canal por un agujero cortado en la superficie superior de este último. La base de cada chimenea tiene una pequeña sección cortada que permite el ingreso del humo desde el canal. Este tipo de encaje puede reducir la salida de los gases, si ocurriese una rotación accidental de la chimenea y además los canales no pueden ser limpiados fácilmente durante el funcionamiento del horno.

Todos los hornos metálicos transportables incorporan algún refuerzo para proteger el horno durante el manipuleo. Un refuerzo excesivo, sin embargo, puede crear problemas, ya que aún los hornos más robustos pueden ser dañados, si se los descarga negligentemente del camión. Cuando se daña un horno fuertemente reforzado, se requerirá considerable trabajo para reponerlo en su forma original. Ello puede a veces hacerse usando un gato entre dos maderos largos, colocados atravesados al diámetro de la sección dañada. El refuerzo más importante que se recomienda, para los hornos metálicos, es el uso de una banda de hierro ángulo, soldada en forma contínua alrededor de la parte externa del borde inferior de la sección de abajo. Con ello se tendrá un doble espesor de metal en el borde inferior del horno, donde las tensiones de calor son más severas. Ofrece también una superficie plana que distribuye el peso del horno en los canales de ingreso/salida. Las repisas de apoyo de hierro ángulo, soldadas en el interior del borde superior de las secciones de la base y superior, ofrecen más refuerzo, que se completa con una tira plana soldada alrededor y adentro del borde inferior en la sección de arriba y de la tapa.

No todos los hornos incorporan en la tapa bocas para la liberación del vapor. Des- del encendido del horno, las grandes cantidades de vapor liberadas durante la fase inicial del proceso, deben irse. Si no hay bocas de liberación de vapor, debe quitarse la tapa antes del encendido y luego puesta en su lugar, apenas la carga comienza a quemar violentamente. Se puede también recargar el horno: el hundido natural de la carga da tiempo suficiente para que el vapor escape, antes que la tapa se asiente sobre el borde de apoyo, Los riesgos obvios que se presentan, con estos dos procedimientos, producen cierta ansiedad, en los cursos iniciales de entrenamiento de fogoneros con poca experiencia. Se ha hallado que, cuando se introducen los hornos metálicos en nuevas áreas del mundo en desarrollo, son mucho más preferidas las bocas de liberación de vapor. Otra ventaja está en la producción de carbón vegetal a partir de materia prima de pequeñas dimensiones, como son los desperdicios y las cáscaras de coco. Para mantener una corriente suficiente de gas, a través de la carga durante la carbonización de estos materiales, se recomienda encender el horno, arriba, a través de las bocas de liberación de vapor en la tapa.

En fin, algunos hornos que se encuentran en el mercado, están equipados con aletas y tapas metálicas unidascon bisagras sobre los canales de entrada/salida, y que se usan para cerrar el ingresodel aire, dentro del horno, en el momento del sellado. Estos extras, aumentan el costo de la inversión de capital para el horno, y se ha hallado que son absolutamente innecesarios. Debido a la herrumbre, las tapas abisagradas no pueden ser usadas ya a los pocos días. El sellado puede obtenerse más efectivamente con el uso de tierra o arena. En algunos modelos, se incluyen manijas en el externo de las secciones cilíndricas del horno. Si bien las agarraderas son necesarias en las tapas del horno, ellas pueden crear problemas, cuando están en las secciones cilíndricas principales, en los momentos en que estas secciones tienen que rodar de un lugar a otro. Se ha hallado que los horno pueden ser fácilmente maniobrados sin el uso de manijas en las dos secciones cilíndricas.
 

Un hombre puede hacer funcionar un grupo de hasta 10 unidades de tambores de gasoleo. El proceso requiere un período de carbonización de alrededor de dos a tres horas, seguido por un período de enfriamiento de alrededor de otras tres horas. Un operador con experiencia puede reciclar diez tambores, dos veces por día, obteniendo una producción total de hasta 30 kg de carbón por cada tambor. Esto significa que la operación de un hombre, usando 10 hornos, puede producir 1,5 ton de carbón vegetal en una semana de 5 días, si recibe el suministro de madera adecuadamente preparada.

Comparado con métodos tradicionales de producción la eficiencia de conversión obtenida con hornos de tambores de aceite, es comparativamente elevada, habiéndose citado rendimientos de hasta el 23% (sobre la base seca). (8). La principal desventaja del método es que, para obtener resultados satisfactorios, la materia prima tiene que ser de un largo menor de 30 cm, con un diámetro máximo de 5 cm. Ello significa una considerable cantidad de mano de obra para la preparación de la materia prima. A veces es también difícil y caro obtener tambores de aceite usados. Los tambores tienden a quemar-se bastante rápidamente, por el metal delgado empleado, y tienen que ser reemplazados con relativa frecuencia.

El horno puede ser construído localmente en un sencillo taller que trabaje las chapas de acero. Si se encuentra, deberían usarse láminas de acero Corten 'A' de 3 mm de espesor, en lugar de acero dulce, ya que sus condiciones de resistencia al calor y a la herrumbre prolongarán la vida útil del horno.
 

Debe cuidarse la descarga de las secciones cilíndricas de los vehículos. Si las secciones cáen sobre su costado, es posible que se produzcan distorsiones y habrá dificultades en el momento de ensamblarlas para el uso. Podría tolerarse alguna distorsión liviana pero, si es profunda, deberá ser arreglada con un gato o cric de auto y dos palos largos puestos a través del diámetro de la sección dañada

Para economizar mano de obra se recomienda que funcionen dos o más hornos en grupo a una distancia a pie razonable de uno a otro. El operador puede de esta manera, descargar una unidad mientras que los otros hornos están en su fase de carbonización o de enfriamiento.

Para evitar transporte innecesario de madera, los hornos mismos deberían ser rodados con frecuencia a nuevas ubicaciones, vecinas a la fuente de la madera. Dos otres hombres pueden hacer rodar cada sección individual del horno; generalmente, dos hombres empujan desde atrás y uno guía la sección, desde el frente. Se recomienda el uso de palancas de madera para volear cada sección individual sobre su costado, antes de rodarla a su nueva ubicación. El rodado de las secciones es más fácil que su arrastre horizontal, aun si las distancias son sólo de 1 a 2 metros. Con una cierta experiencia el trabajo de manejar estos hornos sobre el terreno forestal se vuelve considerablemente más fácil.
 

Las ramas con un diámetro menor de 4 cm no deben ser mezcladas en la misma carga con madera de diámetros máximos. Este material deberá ser cargado con otra madera de tamaño mediano. Para llenar el horno son necesarios alrededor de 7 metros cúbicos de madera apilada.

8.8.1 Herramientas necesarias para operar con 2-3 hombres:

8.8.2 Armado y carga de! horno

Los canales de aire deben penetrar por lo menos 20 cm dentro del horno, para evitar recalentamientos de la pared del mismo. El collar de soporte, arriba del canal no debe inclinarse hacia adentro, o sea, hacia la pared del horno, lo que dificultaría luego colocar las chimeneas, una vez que se ha armado el horno. Una vez que los canales de entrada/salida, están en posición, será necesario controlar que estén completamente libres de cualquier obstrucción.

(b) Se carga el fondo del horno con madera asegurándose que las extremidades de los canales de ingreso/salida y los espacios entre ellos no están bloqueados. Para ello, la carga se apoya sobre "listones", que son piezas de madera de mediano diámetro (15 cm) dispuestas radialmente como rayos de rueda.

(c) Para crear cuatro puntos de encendido, se colocan, en cada cuadrante de la base del horno, Ieñita seca de fácil combustión, con cualquier desperdicio inflamable (papel, aceite usado, lata.) entre los listones, desde el borde de la parte inferior del horno hacia el centro.

(d) Ahora se coloca, haciendo cruz con los listones y sobre la yesca, un puente de madera de diámetro chico y medio y de tizones (madera no completamente carbonizada en las hornadas anteriores). se completa el estrato inferior del horno haciendo puente sobre los listones descubiertos con madera de tamaño pequeño a medio.

Haciendo que el primer estrato de madera desde el piso se apoye sobre listones, se forman, debajo de la carga, conductos de aire que harán que el fuego se distribuya más rápidamente en el centro del horno.

(e) se carga la sección inferior del horno con sucesivas capas de madera, llenando el máximo posible de los espacios libres y colocando las maderas de mayor diámetro hacia el centro del horno. Cuando la sección inferior está cargada y las superficies de las juntas del horno se han limpiado por raspaje, se rueda al costado, la sección cilíndrica de arriba, que luego se levan-ha, colocándola sobre la repisa de apoyo de la sección inferior.

(f) Se completa la carga de la madera hasta que la carga forme un cono arriba del borde de la sección superior pero, al mismo tiempo, permitiendo que la tapa sea colocada sin inconvenientes dentro del borde. Se hace rodar la tapa al costado del horno y se le levanta hasta apoyar sobre la repisa de apoyo. Dos hombres expertos pueden cargar el horno en alrededor de dos horas.
 

8.8.3 Encendido del horno

(b) Se deja que el horno queme libremente durante 30 minutos, hasta que la sección inferior, en correspondencia con cada punto de encendido, se vuelve tan caliente que resulta desagradable quedarse parado cerca del horno. Duran-te este período grandes cantidades de vapor se liberan de las cuatro bocas en la tapa del horno. Mientras esto se está desarrollando, se llenan las juntas entre las secciones principales del horno, con arena o tierra, y se colocan en posición las cuatro chimeneas sobre los anillos de soporte, de los conductos de aire, alternadamente.

8.8.4 reducción de la corriente

8.8.5 Control de la carbonización

Para corregir esta situación, deberán temporareamente bloquearse las entradas de aire en el costado caliente del horno, y deberán destaparse los espacios entre los canales de entrada/salida, sobre el costado más frio, para permitir que entre más aire en esta zona del horno. Con ello, se arrastrará el fuego a las zonas más frías del horno, y una vez que aquí la temperatura ha aumentado suficientemente, pueden volverse a sellar los espacios entre los canales. Puede seguirse posteriormente con el método normal para el control de la entrada de aire.

Es importante no dejar nunca un horno desatendido cuando los espacios entre los canales de entrada/salida están abiertos, puesto que el horno puede quedar seriamente dañado.

Cuando se usa madera mojada o cuando se hace funcionar el horno en condiciones mojadas, es probable que el tiempo de carbonización se alargue harta un total de 48 horas. Debido a la mayor cantidad de madera que se quema internamente para eliminar el exceso de humedad, deben esperarse rendimientos más bajos.

(b) Durante la carbonización, una cierta cantidad de alquitrán se deposita en los conductos de salida y en lar. chimeneas. Este alquitrán reduce la corriente de descarga de gas del horno, y debería ser eliminado cuando se nota una reducción de la cantidad de humo liberado desde algunas de las chimeneas. Ello se hace, retirando la chimenea de su anillo de apoyo del conducto de salida, usando un par de guantes resistentes al calor o una vieja bolsa, y se quita toda obstrucción que hubiera dentro de la chimenea. Al mismo tiempo se hace penetrar una vara larga, por el canal hacia el centro del horno, para asegurarse que no hay obstáculos internos.

En un cierto momento durante el período de carbonización (normalmente 8 a 10 horas después del encendido) deberán trasladarse las chimeneas a los conductos de aire adyacentes, para convertir las bocas de ingreso de aire en salidas de humo y viceversa. Se mantiene de esta manera una quema regular, reduciendo la formación de ceniza en las áreas donde el aire penetra en el horno.

(c) La carbonización es completa cuando el color del humo, en todas las chimeneas, toma un tinte azulado y se vuelve casi transparente, lo que ocurre normalmente de 16 a 24 horas después del encendido. En esta fase, toda la superficie del horno debería ser muy caliente (1500 a 200°C), tal que una gota de agua hecha caer sobre la pared del horno, evaporará inmediatamente con un ruido chispeante. Al llegarse a este momento, se sella completamente el horno para el enfriamiento.

El horno se sella, quitando las chimeneas y bloqueando completamente, con tierra o arena, todos los conductos de aire. Si fuese necesario, se agrega más tierra o arena a las juntas de las secciones principales del horno y a las bocas de salida de vapor, para asegurarse que estén completamente selladas y el aire no pueda entrar. Se deja enfriar el horno durante 16 a 24 horas antes de abrirlo y descargarlo. Una lluvia ayudarla mucha el enfriamiento.
 

8.8.6 Descarga del horno

Inmediatamente después de romper el cierre hermético en el horno, deberá sacarse el carbón, aún cuando pareciera que el contenido es completamente frío. Cualquier demora podría hacer que se enciendan fuegos localizados y, a parte de la pérdida, puede hacerse mucho daño al horno.

(b)Durante la carbonización, la madera se habrá reducido a alrededor de la mitad de su volumen original y será posible quitar la tapa y la sección superior, apenas el horno se enfría, quedando el carbón vegetal en la sección inferior.

La tapa se remueve con poco esfuerzo, levantando un costado de su plancha de apoyo e insinuando la extremidad de una rama larga o tablón en el espacio abierto. Este pedazo de madera puede ser luego usado como deslizadero, sobre el cual se hace delicadamente resbalar la tapa hasta el suelo. Se seguirá el mismo procedimiento para remover la sección superior del horno.

(c) Para retirar la sección inferior, se quitan antes los conductos de entrada/salida de un costado del horno, usando una palanca. Con la palanca debajo del lado opuesto, la sección inferior puede voltearse sobre su costado, dejando libre el carbón vegetal para su embolsado. Cuando se descarga el horno deberá tenerse al alcance de la mano una paila de agua o una cierta cantidad de arena o de tierra, para apagar cualquier pequeño fuego que se presente.
 

8.8.7 Embolsado del carbón vegetal

Se recomienda colocar la sección inferior del horno en el lado opuesto de donde se tira el carbón, y de charla para sostener el tamiz deslizador, de manera que no solamente aumentará la establidad del tamiz, sino que se reduce la cantidad de polvo que alcanza al obrero.

Si fuese necesario, se puede también usar un tamiz deslizador de libre apoyo. Dos obreros pueden descargarlo y llenar las bolsas en alrededor de una hora.

8.9.1 Carga

No se necesitan los listones cuando se carboniza cáscara de coco. Debe tenerse cuidado de asegurar que el material de la cáscara no bloquea los extremos de los conductos de entrada/salida dentro del horno. Para ello, se coloca una pieza plana de madera (por ejemplo, un pedazo de costilla de una rama muerta de palma) arriba de la extremidad final del conducto, antes de taparlo con cáscaras.
 

8.9.2 Encendido

8.9.3 Reducción de las corrientes

La experiencia ha demostrado que las operaciones comerciales exitosas, cuando se han usado hornos metálicos transportables, han sido las que ofrecían incentivos máximos a sus operadores. Un ejemplo se tiene en una cooperativa gestionada por propietarios/operadores del horno, donde los socios reciben la- mayor parte de los beneficios de la venta del carbón vegetal.

A continuación se formula y se sugiere un programa de trabajo para una semana de 5 días. Pueden hacerse modificaciones al presente horario, para permitir variaciones en las horas diarias de trabajo y para una semana de 6 días. Además, pueden obtenerse operaciones adicionales, si se puede contratar, con alguien que viva cerca del área de producción la tarea liviana de media hora, de sellar el horno durante el fin de semana.
 
 

Lunes	08.00-10.00	Horno 1	Horno 2	Descargar ambos hornos.
	10.00-12.00	Horno 1		Cargar horno con madera
	12.00-13.00	Horno 1		Encender el horno y reducir el tiraje
	13.00-17.00		Horno 2	Cargar horno con madera.
		Horno 1		Controlar la carbonización. Cambiar y limpiar las chimeneas a las 16.30
Martes	08.00-08.30	Horno 1		Cambiar y limpiar chimenea
	08.30-11.00			Preparar madera para futuras operaciones
	11.00-12.00		Horno 2	Encender el horno y reducir el tiraje
	12.00-17.00		Horno 2	Controlar la carbonización. Cambiar y limpiar las chimeneas a las 16.30
		Horno 1		Cerrar el horno cuando se completa la carbonización
				Preparar madera para futuras operaciones
Miercoles	08.00-08.30		Horno 2	Cambiar y limpiar chimeneas
	08.30-14.00			Preparar madera para futuras operaciones.
	14.00-15.00	Horno 1		Descargar del horno, el carbón vegetal.
	15.00-17.00	Horno 1		Comenzar carga horno con madera
			Horno 2	Cerrar el horno cuando se complete la carbonización
Jueves	08.00-10.00	Horno 1		Terminar carga del horno con madera.
	10.00-11.00	Horno 1		Encender horno y reducir el tiraje.
	11.00-11.30		Horno 2	Descargar del horno el carbón vegetal.
		Horno 1		Controlar la carbonización
	13.00-15.00		Horno 2	Cargar el horno con madera.
		Horno 1		Controlar la carbonización
	15.00-16.00		Horno 2	Encender el horno y reducir el tiraje.
	16.00-17.00	Horno 1		Cambiar y limpiar las chimeneas.
			Horno 2	Controlar la carbonizaci6n.
Viernes	08.00-09.00	Horno 1   y	Horno 2	Cambiar y limpiar chimeneas.
	09.00-13.00	Horno 1		Cerrar el horno al completar la carbonizaciór
				Preparar madera para futuras operaciones.
			Horno 2	Cambiar y limpiar chimeneas a las 12.30.
	13.00-17.00			Preparar madera para futuras operaciones.
			Horno 2	Cerrar el horno al completar la carbonización

(b) Insuficiente flujo del gas a través del sistema, por no quitar los depósitos de alquitrán de los conductos de salida y de las chimeneas, resultando bajas temperaturas en el honro y períodos de carbonización más largos.

(c) Empleo de demasiado tiempo en el enfriado del horno, con la reducción de la cantidad de operaciones posibles en la semana de trabajo.

(d) Hesitación en mudar los hornos más cerca de la madera disponible, con un desperdicio de tiempo y de trabajo en el transporte de la madera hasta el horno.

(e) Insuficiente cantidad de madera disponible en el área vecina al horno para cargar apenas termina la operación anterior.

(f) La práctica de permitir el desarrolla de grandes fuegos cerca de la superficie de la pared del horno, durante la fase del encendido, lo que normalmente reduce el fluir del aire debajo del horno e impide que el fuego se expanda rápidamente hacia el centro de la carga. Puede también causar danos serios a la pared del horno. Todo lo que normalmente reduce el fluir del aire debajo del horno e impide que el fuego se expanda rápidamente hacia el centro de la carga. Puede también causar danos serios a la pared del horno. Todo lo que normalmente se requiere, apenas se enciende dentro del horno la yesca preparada, es un máximo flujo de aire.

(g) La práctica laboriosa y desperdiciadora de tiempo de embolsar a mano en lugar de usar una pala y un tamiz. Tiempo excesivo en el descargue del horno produce demoras en la carga y encendido de la siguiente operación.
 

Los programas de entrenamiento por parte de TPI, en siete países, han dado un rendimiento medio de carbón vegetal, incluyendo carbonilla fina, del 26% sobre la base seca. El máximo peso de carbón vegetal obtenido en una sola hornada se observó en Guyana, donde se produjeron 1.083 kg a partir de 3.852 kg (peso seco) de tronquitos de tamano regular, de una latifoliada muy densa. El contenido de humedad de la madera empleada era de aproximadamente el 25% (base húmeda), con lo que se indica una eficiencia de conversión (sobre la base de peso seco) del 28,12%. Se han obtenido mayores eficiencias de conversión en la región árida litoral del Ecuador, donde se ha observado una recuperación del 31,40%.

En el otro extremo, la carga más liviana dé carbón vegetal obtenida de una sola hornada ha sido en Sudán con residuos de costaneras de coníferas. Se produjeron 297 kg de carbón vegetal a partir de una cantidad estimada de madera de 1,568 kg (peso seco), indicándose una eficiencia de conversión del 18,94%. El contenido de humedad de las piezas de madera recién aserradas era de aproximadamente el 57% (sobre base húmeda).
 

La experiencia ha demostrado hasta ahora que, estos hornos pueden sobrevivir un funcionamiento continuo durante un período de tres anos. Al final de este tiempo el cilindro inferior necesitará generalmente ser reemplazado o reparaciones fundamentales. La sección superior y la tapa no están expuestas a la misma cantidad de tensiones por el calor como en el caso de la sección inferior. Siempre que se haya tenido cuidado en el transporte y en el armado, debería esperarse un período de uso más prolongado. En África Occidental, un horno de diseño TPI en continuo funcionamiento, puso en evidencia al cabo de dos anos, sólo señales menores de distorsión en la par-be más baja de la sección inferior. La sección superior y la tapa habían quedado en condiciones de primera clase.

Los componentes del horno, que sufren más con el uso son los 8 conductos de entrada/ salida. Las elevadas temperaturas que resultan en las extremidades más internas del canal, distorsionan el metal en estas áreas localizadas. Los conductos tiene que ser enderezados continuamente, y casi seguramente tendrán que ser reemplazados al cabo de un período de tres años de uso continuo.