By Fabricacion del cemento gris gy CalichcCaceda cbenpanR 16, 2016 20 pagos PRIMER AVANCE TRABAJO DE PROCESOS INDUSTRIALES BALANCE DE MATERIA PRIMA, EQUIPOS DE IMPULSION DE FLUIDOS Y TRANSFERENCIA DE CALOR, ANALISIS DE PROCESOS. TEMA: FABRICACION DEL CEMENTO GRIS PACE 1 or20 PRESENTADO POR: to View nut*ge CARLOS ROBERTO CA JUAN GABRIEL ARIAS BRAVO FUNDACIÓN CENTRO COLOMBIANO DE ESTUDIOS PROFESIONALES Facultad de Ingeniería Industrial Tecnología industrial Enfriador rotativo 26 6.
Silos 28 5. BIBLIOGRAFIA29 1. INTRODUCCIÓN El cemento gris es una de las materias primas de la construcción ás populares y hoy en día más indispensable y ha jugado un papel clave en la historia de la civilización, su uso puede constatarse desde la antigüedad. El denominado cemento fue patentado en 1824, y desde finales del siglo XIX el hormigón, producto basado en el cemento y esencial para la construcción de viviendas, hospitales, escuelas, carreteras, puentes, puertos, etc. se ha convertido en uno de los materiales de construcción más apreciados. Es un producto de origen mineral, que mezclado con agua, da lugar a una masa que fragua y se endurece incluso bajo el agua, otalmente impermeable, y que mantiene sus propiedades en contacto con el agua. Su dureza, resistencia y capacidad para adoptar muy distintas for ‘dóneo para trabajos en 2 OF construcción. económico por generaciones. En la actualidad no existen obras que se puedan emprender Sln su concurso.
Es el pegante más barato y más versátil por su excelencia y sus propiedades físicas y mecánicas que son aprovechadas en multitud de usos. Además es el elemento activo en una mezcla de concreto o de mortero. Tiene diversas aplicaciones como en la unión de arena y grava con cemento (es el más usual) para formar hormigón, pegar uperficies de distintos materiales o para revestimientos de superficies a fin de protegerlas de la acción de sustancias químicas. Tiene diferentes composiciones para usos diversos.
Los cementos pueden recibir el nombre del componente principal, como el cemento calcáreo, que contiene óxido de silicio, o como el cemento epoxiaco, que contiene resinas epoxídicas; o de su principal característica, como el cemento hidráulico, o el cemento rápido. Los cementos utilizados en la construcción se denominan en algunas ocasiones por su origen, como el cemento romano, o por su parecido con otros matenales, como el caso del emento, que tiene cierta semejanza con la piedra, usada en Gran Bretaña para la construcción.
Los cementos que resisten altas temperaturas se Llaman cementos refractantes. 2. DESCRIPCION DEL PRO ICACION DEL CEMENTO para mejorar la composición química de las materias primas principales; el más común es el óxido de hierro. Las calizas, que afortunadamente se presentan con frecuencia en la naturaleza, están compuestas en un alto porcentaje (más de 60%) de carbonato de calcio o calcita (CaC03 , Cuando se calcina da lugar a óxido de calcio, Cao), e impurezas tales como arcillas, Sílice y dolomita, entre otras.
Hay diferentes tipos de caliza y prácticamente todas pueden servir para la producción del cemento, con la condición de que no tengan cantidades muy grandes de magnesio, pues si el cemento contiene más cantidades del límite permitido, el concreto producido con el aumenta de volumen con el tiempo, generando fisuras y por lo tanto perdidas de resistencia.
Pizarra: Se les llama «pizarra» a las arcillas constituidas principalmente poróxidos de silicio de un 45 a 65%, por óxidos de aluminio de 10 a 15%,poróxidos de fierro de 6 a 12% y por cantidades variables de óxido de calcio de 4 a 10%. Es también la rincipal fuente de álcalis. La pizarra representa aproximadamente un 15% de la materia prima que formará el clínker. Como estos minerales son relativamente suaves, el sistema de extracción es similar al de la caliza, sólo que la barrenación es de menor diámetro y más espaciada, además requiere explosivos con menor potencia.
Debido a que la composición de éstos varía de un punto a otro de la corteza terrestre, es necesario asegurar la disponibilidad de las cantidades suficientes de cada material La arcilla que se emplea p ión de cemento está arcilla que se emplea para la producción de cemento está onstituida por un silicato hidratado complejo de aluminio, con porcentajes menores de hierro y otros elementos. La arcilla aporta al proceso los óxldos de Sllice (Si02), hierro (Fe203)y aluminio (A1203).
El yeso, sulfato de calcio hidratado (CaS042H20), es un producto regulador del fraguado, que es un proceso de endurecimiento que del cemento, y lo que el yeso hace es retardar el proceso para que al obrero le dé tiempo de preparar el material . Este se agrega al final del proceso de producción. El proceso de fabricación del cemento comprende las siguientes etapas principales: s OF senciales -caliza, margas y arcilla- que son extraídas de canteras, en general próximas a la planta, deben proporcionar los elementos esenciales en el proceso de fabricación de cemento: calcio, Osllicio, aluminio y hierro.
Muy habitualmente debe apelarse a otras materias primas secundarias, bien naturales (bauxita, mineral de hierro) o subproductos y residuos de otros procesos (cenizas de central térmica, escorias de siderurgia, arenas de fundición,… ) como aportadoras de dichos elementos. Las calizas pueden ser de dureza elevada, de tal modo que exijan el uso de explosivos y uego trituración, o suficientemente blandas como para poderse explotar sin el uso de explosivos. El material resultante de la voladura es transportado en camiones para su trituración, los mismos que son cargados mediante palas o cargadores frontales de gran capacidad.
Las materias primas naturales son sometidas a una primera trituración, bien en cantera o a su llegada a fábrica de cemento donde se descargan para su almacenamiento. La trituración de la roca, se realiza en dos etapas, inicialmente se procesa en una chancadora primaria, del tipo cono que puede reducirla de un tamaño máximo de 1. m hasta los 25 cm. El material se deposita en un parque de almacenamiento. Seguidamente, luego de verificar su composición qu(mica, pasa a la trituración secundaria, reduciéndose su tamaño a 2 mm aproximadamente.
El material triturado se lleva a la planta propiamente dicha por cintas transportadoras, depositándose en un parque de materias primas. En algunos casos se efectúa un proceso de pre- homogeneización. 6 OF La pre -homogenización realizada mediante diseños adecuados del apilamiento y la extracción de los materiales en los almacenamientos reduce la variabilidad de los mismos. Este material es transportado y almacenado en un silo del cual se alimenta el molino de crudo. Allí mismo se tienen dos silos más con los materiales correctivos (minerales de hierro y caliza correctlva alta).
Se dosifica dependiendo de sus características; y mediante básculas el material al molino de harina (o crudo). Los estudios de composición de los materiales en las distintas zonas de cantera y los análisis que se realizan en fábrica permiten dosificar la mezcla de materias primas para obtener la composición deseada. b. Molienda y cocción de materias primas Esta etapa comprende la molienda de materias primas (molienda de crudo), por molinos de bolas, por prensas de rodillos o a fuerza de compresión elevadas, que producen un material de gran finura.
En este proceso se efectúa la selección de los materiales, de acuerdo al diseño de la mezcla previsto, para optimizar el material crudo que ingresará al horno, considerando el cemento de mejores características. Con la molienda se logra reducir el tamaño de las partículas de materias para que las reacciones químicas de cocción en el horno puedan realizarse de forma adecuada. El molino muele y pulveriza os materiales hasta un ta e 0. 05 mm. homogeneizado para garantizar la efectividad del proceso de clinkerización mediante una calidad constante. Este procedimiento se efectúa en silos de homogeneización.
El material resultante constituido por un polvo de gran finura debe presentar una composición química constante. El horno debe recibir una alimentación químicamente homogénea. Esto se consigue mediante el control de la correcta dosificación de los materiales que forman la alimentación al molino de crudo. Si se parte de materiales variables en calidad, previamente se consigue su prehomogeneización en una nstalaclón «ad-hoc». Después del molino, el crudo sufre aún un proceso de homogeneización final, que asegura una mezcla homogénea con la composición química requerida.
Además de la homogeneidad química, es fundamental la finura y la curva granulométrica del crudo, lo que se consigue mediante el ajuste del separador que clasifica el producto que sale del molino, reintroduciéndose la fase no suficientemente molida (circuito cerrado). c. procesos de fabricación del clinker Clinker Se define clínker como el producto obtenido por fusión incipiente de materiales arcillosos y calizos que contengan ?xido de calcio, silicio, aluminio y fierro en cantidades convenientemente calculadas.
El clinker es un producto intermedio en el proceso de elaboración de cemento. Una fuente de cal como las calizas, una fuente de sílice y alúmina como las arcillas y una fuente de óxido de hierro se mezclan apropiadamente, se muele finamente y se calcinan en un horno aproximadamente a 1,500 grados centígrados, obteniéndose el denominado cli horno aproximadamente a 1 ,500 grados centígrados, obteniéndose el denominado clinker de cemento.
La harina cruda es introducida medlante sistema de transporte eumático y debidamente dosificada a un intercambiador de calor por suspensión de gases de varias etapas, en la base del cual se instala un moderno sistema de pre calcinación de la mezcla antes de la entrada al horno rotatorio donde se desarrollan las restantes reacciones físicas y químicas que dan lugar a la formación del clinker. El intercambio de calor se produce mediante transferencias térmicas por contacto íntimo entre la materia y los gases calientes que se obtienen del horno, a temperaturas de 950 a 1,100 oc.
El horno es el elemento fundamental para la fabricación del cemento. Está constituido por un tubo cilíndrico de acero con longitudes de 40 a 60 m y con diámetros de 3 a 6 m, que es revestido interiormente con materiales refractarios, en el horno para la producción del cemento se producen temperaturas de 1 ,500 a 1,6000C, dado que las reacciones de clinkerización se encuentra alrededor de 1,4500C. El clinker que egresa al horno de una temperatura de 1 ,200 cc pasa luego a un proceso de enfriamiento rápido por enfriadores de parrilla. Seguidamente por transportadores metálicos es llevado a una cancha de almacenamiento.
En función de cómo se procesa el material antes de su entrada n el horno de cl(nker, se distinguen cuatro tipos de proceso de fabricación. tecnología que se aplica depende fundamentalmente del origen de las materias primas. El tipo de caliza y de arcilla y el contenido en agua (desde el 3% para calizas duras hasta el 20 % para algunas margas), son los factores decisivos. En la actualidad, en torno al 78 % de la producción de cemento de Europa se realiza en hornos de vía semi-seca o semi-húmeda; y un 5 % de la producción europea se realiza mediante vía húmeda. a. Vía Seca b. Vía semi-seca, c. Vía semi-húmeda d.
Vía húmeda Proceso de vía seca El proceso de vía seca es el más económico, en términos de consumo energético, y es el más común (en Europa, más del 75%, en España, casi el 100%). La materia prima es introducida en el horno en forma seca y pulverulenta. El sistema del horno comprende una torre de ciclones para intercambio de calor en la que se precalienta el material en contacto con los gases provenientes del horno. El proceso de des carbonatación de la caliza (calcinación) puede estar casi completado antes de la entrada del material en el horno si se instala una cámara de combustión a la que se añade parte del combustible (pr
