Fichero Técnico (IV)

El carbón de las locomotoras

Salvo muy pocas excepciones, las locomotoras de vapor funcionaban con carbón. De todas las variedades de carbón disponibles, sólo servían unas cuantas, de modo que la mayoría de las compañías ferroviarias diseñaban sus locomotoras pensando en un tipo determinado de carbón.

El calor que produce el carbón proviene de su contenido de carbono e hidrógeno, por lo cual siempre se preferían los carbones que tuvieran una gran proporción de esos elementos.

El carbón tiene tendencia a formar una masa caliente (pastel) sobre el fuego que impide la circulación del aire. Si la composición química del carbón es la adecuada, esa masa caliente hará que el fogonero tenga que trabajar tan sólo un poco más a fin de romper la corteza formada. Esa tendencia del carbón a formar el pastel es una propiedad inherente que no puede evitarse.

Las cenizas forman un sedimento duro que hay que romper. Ese sedimento se forma por la fusión de la ceniza y el azufre a una temperatura inferior a la que se da en el hogar para mantener la presión del vapor. El carbón ideal de locomotora tiene bajo contenido en ceniza y azufre; la ceniza suele atascar los tubos de la caldera y puede además comerse y rayar las superficies de metal al ser barrida por los gases calientes a velocidades de más de 300 km/h.

Un alto contenido de azufre resulta perjudicial. Combinado con la humedad que tiene el carbón da lugar a ácidos en la carbonilla de la caja de humos y en los restos de ceniza del hogar. Los ácidos atacan las superficies de metal de esas zonas.

El tamaño de carbón sólo importa cuando se necesita una gran producción de vapor en una parrilla de pequeño tamaño. La capacidad de combustión de cada tipo de carbón depende del tamaño en que esté fragmentado. Los trozos pequeños incrementan el área total de la superficie de carbón en el hogar. El carbón de mala calidad, es en gran parte carbón en polvo y carbón de baja combustibilidad. La mayor parte del carbón en polvo sale directamente por la chimenea sin quemar, y el carbón de baja combustibilidad suele obstruir el flujo de aire en los tubos de la caldera.

Generalmente, cuando sale mucho humo por la chimenea significa que la combustión no es buena. Para lograr una combustión completa se necesita una temperatura alta en el hogar y esto requiere un buen flujo de aire y sólo una fina capa de carbón sin quemar sobre el fuego. Cuando la temperatura del hogar es baja, como cuando se enciende, ciertos carbones emiten un humo amarillo. Sin embargo, el humo está formado por el contenido de hidrocarburos del carbón, y el hidrógeno tiene cuatro veces el valor calorífico del carbono. El humo negro es anti económico. Amontonar el carbón en el hogar durante grandes intervalos era una manera segura de producir humo negro y un consumo excesivo.

Los carbones bituminosos fueron muy utilizados para locomotoras, pero sólo servían los que no formaban sedimentos, eran duros y tenían poca cantidad de ceniza.

El carbón semi bituminoso tenía más carbono y quemaba con poca llama. Pero no por ello quemaba mejor; eso dependía totalmente de la habilidad del fogonero al utilizar los reguladores de tiro, la puerta del hogar, aberturas regulables y el grosor del lecho de fuego.

El carbón que se manipulaba con demasiada frecuencia (especialmente en las plantas mecánicas donde era conducido a través de largos conductos) tendía a romperse en trozos pequeños; por eso la mayoría de los ferrocarriles preferían el carbón duro.

Los carbones de peor calidad, como los carbones blandos o de lignito se utilizaban, sobre todo, en Alemania y África del Sur.

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Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)