Cemento
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Ing. Carlos Bejarano
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Ing. Carlos Bejarano
Índice 1. Historia del cemento
2. Diagrama general del proceso
3. Preparación materias primas
4. Producción Clinker
5. Producción Cemento y
aplicaciones
Ing. Carlos Bejarano
El término cemento Portland se empleó por
primera vez en 1824 por el fabricante inglés del
Cemento Joseph Aspdin, debido a su parecido
con la piedra de Portland, que era muy utilizada
para la construcción en Inglaterra.
Puede decirse que el prototipo del cemento
moderno fue producido a escala industrial por
Isaac Johnson quien en 1845 logra conseguir
temperaturas suficientemente altas para
clinkerizar a la mezcla de arcilla y caliza
empleada como materia prima. Los primeros hornos
surgieron hacia 1880.Ing. Carlos Bejarano
Ing. Carlos Bejarano
Ing. Carlos Bejarano
Ing. Carlos Bejarano
ESPECIFICACIONESDEL PRODUCTO
NTE‘’ TIPO DE
CEMENTO’’
COMPOSICIÓNQUÍMICA DEL
CRUDO
COMPONENTES DE LA MATERIA
PRIMA
CALIDAD DELCLINKER Y
EL CEMENTO
Ing. Carlos Bejarano
ExplotaciónEl proceso inicia con la explotación de la
materia prima; la caliza o rocas duras se
explotan por sistemas de voladuras de
fracturación y la arcilla o rocas blandas se
extraen con cargadores o bulldozer.
TrituraciónEl material extraído se reduce de tamaño
por impacto y/o presión hasta obtener la
granulometría apropiada para el proceso
( Tamaño Máximo 1 a 2 pulgadas)Ing. Carlos Bejarano
Pre homogeneizaciónLas materias primas se mezclan por
separado; para garantizar la
uniformidad de cada una de ellas y
minimizar la variabilidad en su
composición química
Las materias primas se almacenan y
luego se transportan por separado a las
tolvas, para ser dosificadas en los
diferentes procesos (Fabricación
Clinker y Molienda de Cemente) Ing. Carlos Bejarano
Es un carbonato de calcio( CaCO3 ) ,siendo las
formas más puras de la caliza el espato calizo
(Calcita)
Contiene alrededor del 85-98% de CaCO3 e
impurezas de arcilla y sílice
Color generalmente gris y su peso específico
varía entre 2,6 a 2,8.
ArcillaEstá constituida por agregados de silicato de
aluminio hidratado , procedente de la
descomposición de minerales de aluminio.
Se utiliza para corregir SIO2 y AL2O3.
Otros correctores como la Bauxita, Caolín.
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Mineral de HierroMineral arcilloso que contiene agregados de
óxido de hierro(45-70% Fe2O3) Se utiliza
como material corrector de Fe2O3 .( Funciona
como fundente para la formación de la fase Líquida)
CarbónSustancia fosil, dura, bituminosa y térrea, de
de color oscuro y casi negra, que resulta de la
descomposición lenta de la materia leñosa,y
arde con menos facilidad, pero dando más
color que el carbón vegetal .Ing. Carlos Bejarano
El carbón como combustible además de
producir altas temperaturas, por medio
de sus productos de combustión
influye en la calidad del clinker.
Las cenizas del carbon, su composición y
finura afecta la quemabilidad de la harina.
Con composición química:
SiO2= 35-60%
Al2O3= 15-35%
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Se realiza un diseño de mezcla (harina)
para encontrar la dosificación de las
materias primas que proporcionen la
compocición deseada de harina
El diseño de crudo permite el manejo de
los recursos y así garantiza mayor vida útil
de los materiales de las minas.
La composición química de la harina:
CaO:42%-44%
SiO2: 12%-14%
Al2O3: 3%-5%
Fe2O3:2%-3%Ing. Carlos Bejarano
El material dosificado de tolvas es
trasportado al molino vertical, donde el
material se muele mediante la presión que
ejercen cinco rodillos sobre una mesa
giratoria hasta pulverizarlo
EL material se obtiene con un retenido en
Tamiz 170 (90 u) de 10%-12%
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El material molido es transportado al
filtro de mangas mediante la succión de
gases calientes provenientes del horno en
donde se separa el aire del material y
transportado al silo de homogeneización.
En el silo se homogeneiza la harina,
madiante un sistema de fluidificación que
permite el continuo movimiento de la
harina, garantizando una mayor
uniformidad en su composición química y
así proporcionarle al horno una harina de
mayor calidad.
Ing. Carlos Bejarano
El material molido y homogeneizado se
transporta a un sistema de torre y pre calentador
de 5 etapas con el fin de llevar la harina con una
temperatura de 870 C para alimemtar al horno.
Este proceso se da por flujo y en contracorriente
(Ascendente: los gases calientes del horno y
descendente: la harina), luego esta ingresa al
horno rotatorio en cual alcanza una
temperatura de 1450 C que permite la
transformación de la harina en clinker.
Ing. Carlos Bejarano
Ing. Carlos Bejarano
El material a la salida del horno se recibe en
un enfriador rotatorio, un cilindro con
elementos levantadores para exponer el
material a una corriente de aire que enfría
el clinker hasta una temperatura de 120 C.
Esta corriente de aire se conoce como aire
secundario.
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Comp0sición de minerales de caliza, arcilla y correctivos.
Composición química granulométrica de la harina.
Tratamiento térmico: Temperatura de combustión, Velocidad de calentamiento.
Formación de la fase líquida.
Cenizas del carbón: Cantidad, Composición y Finura.
Atmósfera del horno: Oxidante y reductora.
Cantidad de harina alimentada.
Cantidad de carbón alimentado.
Operación inestable del horno.
Muestreo de crudo no representativo.
Atascamiento en las tolvas.
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El cemento Portland se obtiene de la molienda del clinker, yeso y adiciones
CLINKER
Material artificial formado por:
CaO: 62-66% (C)
SiO2: 20-22% (S)
Al2O3: 5-7% (A)
Fe2O3: 4-3% (F)
Resumidos en cuatro minerales:
Silicato tricálcico (C3S)
Silicato dicálcico ( C2S)
Aluminato tricálcico (C3A)
Ferro Aluminato tetracálcico (C4AF)
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Yeso
Mineral constituído principalmente
sulfato de calcio dihidratado
CaS03.2H20
Se adiciona para regular el fraguado.
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Tipo de adiciones:
Puzolana.- Material sílico –aluminoso que por si solo tiene poca propiedad hidráulica pero finamente molido y en presencia de humedad reacciona químicamente con el hidróxido de calcio y forma compuestos con propiedades cementantes.
Cenizas volante. - Subproducto de centrales termoeléctricas que utilizan carbon pulverizado como combustible.
Escoria.- Residuo del proceso industrial producción de acero (alto horno) formado por calcio, hierro y aluminio.
Cenizas de cáscara de arroz.- Producida por la calcinacion controlada de la cáscara de arroz.
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Dosificación .- Las materias primas se dosifican de acuerdo a las características que se desean y teniendo en cuenta las especificaciones de la NTE.
Molienda.- Las materias primas se alimentan al proceso según las proporciones establecidas para el tipo de cemento a producir y se determina la finura del cemento (retenido del 8% al 16% en Tamiz 325 um. En el proceso de molienda de cemento el material es seleccionada a través de un clasificador de partículas que separan las gruesas retomando al molino y las partículas finas se transportan al silo de almacenamiento.
Ing. Carlos Bejarano
Almacenamiento
El cemento se empaca en sacos de
50Kg. El proceso de empaque se
realiza mediante un empacado
manual.
Empaque
El cemento se almacena en bodega
Cubierta, máximo 2 filas de estiba
(20 Sacos de estiba)
Despacho
Se programa y se ordena el
cargue de cemento de acuerdo a
los pedidos del cliente.Ing. Carlos Bejarano
Material aglomerante con propiedades de adherencia y cohesión que le permiten unir fragmentos minerales entre si para formar un todo compacto.
Sus principales propiedades son:
• Resistencia a la compresión.
• Durabilidad
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