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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

Ing Juan Medina

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CEMENTO

El cemento es un material inorgnico !inamente"ul#eri$ado% &ue al agregarle agua% 'a sea s(lo o me$cladocon arena% gra#a u otros materiales similares% tiene la

"ro"iedad de !raguar ' endurecer en #irtud de reacciones&u)micas durante la *idrataci(n ' &ue una #e$ endurecido%conser#a su resistencia ' esta+ilidad,,

Cemento - Clin.er / 'eso

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MATERIA PRIMAS

0 Caliza (carbonato de calcio CaCO! M"CO#

0 Arcilla$ (SiO%! Al%O! Fe%O#

0 Correctore$& 'ateriale$ )e conten"an el o*ido)e $e de$ea corre"ir! co'o +or e,e'+lo SiO%!Al%O! Fe%O

0 e$coria

0 -e$o

0 Co'b)$tible ( Carb.n! "a$! Petr.leo#

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PROCESO DEELA/ORACION DELCEMENTO

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1re"aracion dematerias "rimas

Calcinacion

Proce$o de clin)erizacion

En0ria'iento declin1er

Adicion de 2e$oCe'ento

ETAPAS BASICAS DE FABRICACION DEL

CEMENTO

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34 REDUCCION DE TAMA5O

%4 4 FA/RICACION DE CLIN6ER

4 MOLIENDA DE CEMENTO

74 4 EN8ASADO

ETAPAS DE FA/RICACION

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E21LOTACI3N DE MATERIAS1RIMAS

0 De las canteras de "iedra se e4trae la cali$a ' laarcilla

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TRANS1ORTE DE MATERIAS1RIMAS

0 Una #e$ &ue las "iedras *an sido e4tra)das setrans"ortan en camiones

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TRITURACI3N

0 El material de las canteras es !ragmentado 'triturado a un tama5o m4imo de una ' media

"ulgadas,

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1RE6OMO7ENI8ACI3N,

0 Es la me$cla "ro"orcional de arcilla% cali$a ocual&uier otro material re&uerido

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ALMACENAMIENTO DEMATERIAS 1RIMAS

0 Cada una de las materias "rimas es trans"ortada"or se"arado a silos donde son dosi!icadas "ara la

"roducci(n de distintos ti"os de cemento,

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MOLIENDA DE MATERIA 1RIMA

0 Se reali$a "or medio de un molino #ertical de aceromediante la "resi(n &ue e9ercen rodillos c(nicos al rodarso+re una mesa giratoria, Se utili$an tam+i:n molinos*ori$ontales en cu'o interior *a' +olas de acero &ue

"ul#eri$an el material

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6OMO7ENI8ACI3N DE 6ARINACRUDA

0 Se reali$a en los silos e&ui"ados "ara lograr uname$cla *omog:nea de material

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CALCINACI3N

0 La 1arte mas in"ortante del "roceso donde seutili$an grandes *ornos rotatorios% en cu'o interior

a ; la *arina se trans!orma en clin.er

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MOLIENDA DE CEMENTO

0 El clin.er es molido a tra#:s de +olas de acero dedi!erentes tama5os a su "aso "or las dos cmaras delmolino agregando 'eso "ara alargar el tiem"o de !raguadodel cemento

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ENVASE ? EM@ARUE DELCEMENTO

0 El cemento es en#iado a los silos de almacenamientoB delos &ue se e4trae "or sistemas neumticos o mecnicos%siendo trans"ortado a donde ser en#asado en sacos de

"a"el o surtido directamente a granel en am+os casos se"uede des"ac*ar en camiones tol#as de !errocarril o +arcos

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Indian Cement Industry - Production & Energy

Consumption

Year (1988-2009)

Vau

esasIndicated

Production (!n"#) #$erma Energy (%ca&%g C")

Eectrica Energy (%'$&t Cem)

128

726

79910

181

42

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Date

Cement "roduction- co"rocessing

Calcinator

Ga$& 3%

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Date C8ona Intermedia, Constituida"or la $ona sinteri$aci(n ;==;C

8ona caliente,Formada "or la$ona de clin.eri$aci(n ' la $onade descarga ;C

Horno Rotatorio

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HORNO ROTATORIO

VISTA SUPERIOR

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Clin.er

Silicato triclcico CS

o la alitasilicato diclcico CSaluminato triclcicoCA

tetracalciumalumino!:rrico C

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Cooler

Cooler

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Com"osicion &uimica delcemento

Cement o componentesPercentae

ormua

#ricacium siicate *0 + Ca,i.*or ,Ca."i.

2

/icacium siicate 2* + Ca2i.or 2Ca."i.

2

#ricacium auminate 10 + Ca,2.or ,Ca."

2.

,

#etracaciumaumino3errite

10 + Ca2e2.10orCa."

2.

,"e

2.

,

4ypsum * + Ca."25

2.

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CKe'ical Na'e CKe'ical For')la SKortKand Notation

Silicato tricalcico CaOPSiO CS

Silicato dicalcico CaOPSiO CS

Tricalcium Aluminate CaOPAlO CA

Tetracalcium Alumino!errite

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MOLIENDA DE CEMENTO

La calidad de cemento de"ende de selecci(n de las materias"rimas % de la "re"araci(n cuidadosa ' de la +uenao"eraci(n del *orno% consiguiendo as) el clin.er deseado,

Como se sa+e% el cemento es el resultado de la moliendacon9unta de clin.er% con un adicionado de 'eso natural &uecum"le la !unci(n de retardar el !raguado, La molienda decemento se e!ecta en un molino de +olas de circuito

cerrado las +olas de acero tienen un dimetro de ;==%=%H=% Q= mm de dimetro ' en la segunda cmara de K=%

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El material sale del molino *acia unele#ador ' descarga en !ormauni!ormemente com"artida *aciados se"aradoras% en las cuales sese"aran lo grueso de lo !ino,Lo !ino #a *acia lo silos dealmacenamiento de cemento% en

cam+io los gruesos se reciclan almolino "ara terminar su molienda El molino tiene su res"ecti#ocolector de "ol#o ,

Molino

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MOLINO E !OLAS

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F)nci.n del 2e$o

0 El 'eso% es generalmente agregado alclin.er "ara regular el !raguado, Su

"resencia *ace &ue el !raguado se conclu'aa"ro4imadamente en

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34 Ce'ento Portland Ti+o I Reco'endado +arae$tr)ct)ra$ de edi0icio$! con,)nto$ Kabitacionale$!obra$ de con$tr)cci.n ci9il! etc4

%4 Ce'ento Portland Ti+o II E$tr)ct)ra$ind)$triale$! +)ente$! alcantarillado!+er0oracione$! etc4

4 Ce'ento Portland Ti+o 8 E$tr)ct)ra$ de canale$!obra$ +ort)aria$! +i$cina$! ac)ed)cto$! etc4

74 Ce'ento Portland P)zola'ico Ti+o I(PM# Pre$a$de concreto! ci'entacione$ 'a$i9a$! ')ro$ decontenci.n! etc4

PRODUCTOS

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M(dulos

0 Los m(dulos son #alores caracter)sticos decada cemento% &ue "ermiten conocer en &ue

relaci(n se encuentran% "orcentualmente%los di#ersos com"onentes en el "roducto!inal, 1ara el cemento 1ortland se tiene-

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MODULO DE SILICATO

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MODULOS DE FUNDENTES

0

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MODULO HIDRAULICO

0 Cuando el #alor es in!erior a ;%H se o+tienenresistencias mu' +a9as ' con #aloressu"eriores a %% una #e$ "uesto en o+ra% al

ca+o de "ocos d)as o semanas se "roducen!en(menos de agrietamiento "or e4"ansi(n%de+idas a un contenido ele#ado de CaO%

0

0

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ENVASE ? DES1AC6O DECEMENTO

Ensacadoras Rotati#as de== +ls*r

Sistema Automtico deAlimentaci(n de @olsas

Veri!icaci(n Automticadel 1eso de las +olsasllenas

Cargu)o de Camiones

Des"ac*o a 7ranel 1eso de CamionesVac)os

' llenos

ENSA"AORA AUTOMATI"A

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ENSA"AORA AUTOMATI"A

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EMISIONES EN LA

INDUSTRIA DEL CEMENTO

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EMISIONES

Los principales contaminantes atmosfricos en la produccin declinker son: xidos de nitrgeno y otros compuestos nitrogenados (NOx) Dixido de azufre y otros compuestos sulfurosos (O!" #art$culas

%am&in" aun'ue considerndolos de menor importancia: ompuestos orgnicos *oltiles" +etales y sus compuestos"

De&e ser considerada como rele*ante la emisin de dixido decar&ono (O!), -un no siendo txico" su condicin de gas de

efecto in*ernadero .ace 'ue co&re gran importancia sureduccin y control, Otras emisiones son ruidos" olores yresiduos,

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Emisiones del sistema HORNO, combustin del

clinker

/ 0stas emisiones atmosfricas constituyen elimpacto medioam&iental primordial en lafa&ricacin de cemento,

/ 0n todos los sistemas de .orno cementero elmaterial alimentado se mue*e en contracorrientecon el 1u2o de aire caliente de los gases decom&ustin" en $ntimo contacto3 las altastemperaturas y la reacti*idad del xido de calcio

promue*en un medio excelente para retener losconstituyentes peligrosos de los gases"propiciando un proceso in.erente de limpieza delos mismos,

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xidos de nitrgeno y otros com!estosnitrogen"dos#

/ Los xidos de nitrgeno (NOx) son los principalescomponentes de los gases emitidos" siendodominantes el NO (4 567) y el NO!(8 967),

/ Dos son las principales fuentes de produccin deNOx:

0l trmico deri*ado de la oxidacin del nitrgenodel aire de com&ustin"

0l deri*ado de la oxidacin del nitrgeno presenteen el com&usti&le,

/ La formacin de NOxes una ine*ita&leconsecuencia de la alta temperatura decom&ustin (llama del orden de !,666,)

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$ixido de "%!&re y otros com!estos s!'&!rosos(SOx)

/0l azufre entra en el proceso como componente delos com&usti&les y de las materias primas (comosulfatos o sulfuros),

/ 0l azufre 'ue entra como sulfuro en las materiasprimas es parcialmente e*aporado (;

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$ixido de c"r*ono (CO+)#

/ La emisin de O!se sit>a entre ?66 y 566

@gAt de clinker, asi un B67 de esta emisinpro*iene del proceso de calcinacin" y es portanto ine*ita&le, 0l resto" deri*a de lacom&ustin de los com&usti&les,

Com!estos org,nicos -o',ti'es (CO.s)#/ Las emisiones de compuestos orgnicos

pueden ocurrir en las primeras etapas del

proceso" al *olatizarse la materia orgnicapresente en las materias primas al entrar encontacto con los gases calientes,

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/ Dependiendo de los depsitos de materias primaspodemos incorporar al proceso entre 9"C y Bg, de

car&n orgnicoA@g, clinker, 0l ?C5C7 de loscompuestos orgnicos se con*ierten en O! enpresencia de

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Met"'es y com!estos met,'icos#/ Las materias primas y los com&usti&les

contienen metales en concentracionesampliamente *aria&les,

/ Los compuestos metlicos se di*iden en trescategor$as" en funcin de su *olatilidad:

No *oltiles: Ea" Ee" r" -s" Ni" F" -l" %i"a" Ge" +n" u y -g,

emi *oltiles: &" d" #&" e" Hn" @ y Na, Foltiles: Ig y %l,

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/ 0l proceso cementero tiene una grancapacidad para capturar los metales 'ue

entran con los materiales o los com&usti&les,Los metales son em&e&idos en la estructuracristalina del clinker" no afectando a sucalidad, 0n el clinker o en el pol*o recogido enel =ltro (de mangas o electro=ltro) sonretenidos todos los metales" a excepcin departe del mercurio (cuya entrada se limitaestrictamente),

/ La reduccin de la emisin de part$culas en losgases de c.imenea es garant$a de la reduccinde las emisiones de metales,

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P"rt/c!'"s/ La emisin de pol*o" especialmente de la

c.imenea del .orno" .a sido el impacto am&ientalms signi=cati*o en la produccin de cemento,/ Las principales fuente de part$culas son:

Los .ornos"

Los molinos de materias primas" 0nfriadores de clinker y +olinos de cemento

/ 0n todos estos procesos" grandes *ol>menes de

gases 1uyen a tra*s de materialespul*erulentos" y el producto =nal tam&in es unpol*o =no,

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/ La e=ciencia de los modernos electro=ltros y =ltrosde mangas permiten reducir las emisiones de

part$culas de los focos principales a ni*eles muy&a2os,/ Guentes secundarias de emisin de part$culas son:

Los almacenes y sistemas de mane2o de losmateriales"

Las *$as de roda2e/ 0sta contaminacin difusa" puede tam&in

reducirse a ni*eles de m$nimo impacto para lacalidad del aire,

/ 0l uso de materiales y com&usti&les secundarios notiene in1uencia en la emisin de part$culas del.orno" 'ue slo depende de la e=ciencia de lose'uipos de desempol*ado,

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/ La naturaleza del pol*o recogido en los tres focosprincipales es:

/ +aterias primas en las emisiones particuladas del

.orno"/ Ginos de clinker en el enfriador y/ #roducto =nal cemento en los molinos de cemento,/ La signi=cacin am&iental del pol*o es su mxima

concentracin a ni*el de suelo" despus de ladispersin 'ue sufre la emisin salida por lac.imenea,

/ Ian sido usadas tcnicas de modelizacin paracalcular los factores de dispersin en el aire de un

amplio n>mero de c.imeneas de .ornoscementeros" dependiendo de la altura de c.imenea"temperatura y *elocidad del gas emitido"condiciones atmosfricas" topograf$a" etc,

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Otras emisiones

- causa de la ma'uinaria pesada y el grantamaJo de los *entiladores usados" se originanemisiones de ruido y *i&raciones 'ue pueden yde&en limitarse a ni*eles de &a2a signi=cacin,

No es muy frecuente un pro&lema de emisin

de olores en f&ricas de cemento, No es signi=cati*o la produccin de residuos

en la produccin de cemento" a excepcin delpol*o del electro=ltro (o =ltro de mangas)

principal, Ia&itualmente es reciclado en elpropio proceso3 si no" de&er ser depositadoadecuadamente en *ertedero,

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La fa&ricacin de cemento pro*oca efectos so&reel +edio -m&iente:

Kmpactos de las canteras en los ecosistemas 0misin de part$culas en la manipulacin y

procesado de materiales

0misin de gases en el proceso decom&ustin

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