PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO VÍA SECA Y VÍA HÚMEDA

1.-REFERENCIAS GENERALES

La Industria de cemento ha experimentado un sostenido crecimiento en los últimos años, impulsada por la reactivación de la demanda interna y el poder adquisitivo de la población, los

cuales motivaron una mayor inversión privada en infraestructura.

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1.-REFERENCIAS GENERALES

OBJETIVOS GENERALES

El desarrollo de este trabajo me permite conocer al cemento como uno de los principales materiales de construcción que será utilizado en las distintitas obras ingenieriles del Perú.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Conocer el proceso que sigue la fabricación del cemento tanto por vía húmeda como por vía seca.

HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=JE9MXBCASSY (4:15 mim)HTTP://WWW.RTVE.ES/ALACARTA/VIDEOS/FABRICANDO-MADE-IN-SPAIN/FABRICANDO-MADE-IN-SPAIN-ELABORACION-DEL-CEMENTO/2138898/ (20min).

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La materia prima para la elaboración de cemento (caliza, arcilla, arena, yeso y minerales del hierro como el feldespato) se extraen de canteras o minas se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída

la materia prima es reducida a tamaños que pueden ser procesados por los molinos de crudo.

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2.-MATERIAS PRIMAS

2.-MATERIAS PRIMAS

PRINCIPAL:Carbonatos Aluminatos

Silicatos de calcio

SECUNDARIO:

Materiales Correctores

ADITIVOS ESPECIALES:

Ayudas de molienda Espesadores de

papilla Activadores granulación

MineralizadoresSomos Constructores

PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CLINKER:

Se define como el producto obtenido por la fusión de materiales arcillosos y calizos que contengan oxido de calcio, silicio, hierro y aluminio en cantidades convenientes calculadas que se muelen y

calcinan en un horno a 1500° centígrados.

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2.-MATERIAS PRIMAS

MOLIENDA Y COCCIÓN DE MATERIAS PRIMAS:

Comprende la molida o trituración de las materias primas realizadas en molidos que tiene en su interior bolas de acero que producen un material de gran figura. El molino muele y pulveriza los materiales convirtiendo en polvo hasta un tamaño de 0.05mm. Después es transferido a un solo de homogenización en este proceso es importante la finura y la curva granulométrica de material en crudo.

3.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SECA

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1. Pasa del crudo a la torre pre calentadora donde ocurre el proceso de descarbonización. ( CaCO3 CaO + CO2)

2. Pasa de la mezcla al horno rotatorio de cemento ( temperaturas entre 1400°C y 1550°C) donde se da proceso de clinkerización.

3.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SECA

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• Primero se genera monosilicato de calcio con el oxido de calcio produciendo de la descarbonización y demás minerales de las materias primas (óxidos de sílice y aluminio).

3CAO + +

• Posteriormente se genera una fijación de cal por el silicato de calcio y el aluminato de calcio con formación de Aluminoferrita de tetracalcio (C4AF)

CaO . + CaO

+ 2CaO

+ 3CaO + .

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3.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SECA

Obtención del Clinker con un dp = 20 mm aproximadamente.

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3.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SECA

3. Adición de yeso (para mejorar contracción y resistencia) y otros aditivos al Clinker y posterior molienda

3.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SECA

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4. Salida de cemento (dp = 45um) empacar y almacenar.

3.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SECA

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Somos Constructores

FABRICACION DEL CLINKER POR VIA SECA

CANTERA INSTALACION DE MACHAQUEO MATERIAS PRIMAS ALMACENAMIENTO

MATERIALES CORRECTORES

CARBON

MOLINO

HORNO ROTATOR

IO

DOSIFICADOR

MOLINO DEL CEMENTO

FILTRARCOMPONENTES MINERALES DESPACHO A GRANEL

SELLO CEMENT

O

SELLO CEMENT

O

EMPAQUETADORAPALETIZACION DE BOLSA

MOLINO CRUDO

HOMOGEINIZACION Y ALMACENAMIENTO

CURADO DE

CRUDOSAGUA

TORRE DE ACONDICIONADOPRECALENTADOR DEL CICLON

DESENPOLVADO DEL ENFRIADOR

REFRIGERADOR DE

CLINKER

ENFRIADOR DE AIRE

4.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA HÚMEDA

• Este proceso es utilizado normalmente para materias primas de alto contenido en humedad.

• El material de alimentación se prepara mediante molienda conjunta del mismo con agua, resultando una pasta con contenido de agua de un 30-40% que es alimentada en el extremo mas elevado del horno de Clinker.

Algunas de sus ventajas:

- La alimentación al horno se dosifica de manera más uniforme que en los procesos de vía seca.

- Las pérdidas de polvo son normalmente pequeñas.

- Los gases abandonan el horno a temperaturas relativamente bajas.

- No es necesario el consumo adicional de calor en la molienda del crudo.

- No presentan problemas con crudos que tienen un alto porcentaje de álcalis.

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1. Se envía la arcilla a silos donde se purifica con agua, posteriormente se mezcla con la demás materia prima formando un lodo.

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4.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA HÚMEDA

2. Paso al horno de extracción de humedad y proceso de descarbonización, posterior a ellos se da el paso al horno rotatorio donde ocurren las reacciones ya mencionadas de clinkerización.

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4.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA HÚMEDA

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4.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA HÚMEDA

Obtención del Clinker con un dp = 20 mm aproximadamente.

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3. Adición de yeso (para mejorar contracción y resistencia) y otros aditivos al Clinker y posterior molienda

4.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA HÚMEDA

4.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA HÚMEDA

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Salida de cemento (dp = 45um) empacar y almacenar.

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CANTERA INSTALACION DE MACHAQUEO MATERIAS PRIMASALMACENAMIENTOMATERIALES CORRECTORES

DOSIFICADOR

AGUAMOLINO DE MEZCLA

PALETIZACION DE BOLSAEMPAQUETADORADESPACHO A GRANEL

SELLO CEMENT

O

SELLO CEMEN

TO

FILTRAR

MOLINO DEL CEMENTO

COMPONENTES MINERALESREFRIGERAD

OR DE CLINKER

HORNO ROTATOR

IO

GENERADOR DE GAS CALIENTE

MOLINO

CARBON

DESENPOLVADO DEL ENFRIADOR

FABRICACION DEL CLINKER POR VIA HUMEDA

El contenido de humedad de la pasta puede llegar a ser de un 20%. La pasta es filtrada y a continuación es granulada por extrusión. Antes de alimentar el horno, se seca en una parrilla.

4.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SEMI HÚMEDA

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Sus ventajas de este sistema son: No hay problemas con los crudos que tienen un alto porcentaje en álcalis. No necesita calor en la molienda del crudo. Los gases abandonan la parrilla a baja temperatura. Buena dosificación en la alimentación al horno.

Este proceso es utilizado normalmente para materias primas

con alto contenido de humada. El material de alimentación se prepara mediante molienda conjunta con agua

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MOLIENDA DEL CEMENTO:

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FABRICACION VIA SEMI-HUMEDA

CANTERA DE TIZA

CANTERA MATERIALES CORRECTORES

TOLVAS

MOLINO

AGUA

FILTRO DE PRENSAPRECIPITADOR ELECTROSTATICO

CARBON

MOLINO

GENERADOR DE GAS CALIENTE COMPRESOR DE

AIRE

HORNO ROTATO

RIOFILTRAR

PALETIZACION DE BOLSADESPACHO A GRANELEMPAQUETADORA

SELLO CEMEN

TO

SELLO CEMEN

TO

COMPONENTES MINERALESREFRIGERA

DOR DE CLINKER

MOLINO DEL CEMENTO

• El crudo se noduliza en un platos granular.

• Los nódulos se alimentan a una parrilla donde se secan, precalientan y se calcinan parcialmente, haciendo uso de los gases de salida del horno rotatorio.

• Los costos de mantenimiento de la parrilla son grandes.

• Se obtienen ¨pellets¨ o gránulos con un 15-20 % de humedad que son depositados en parrillas móviles a través de las cuales se hacen circular gases calientes provenientes

del horno.

5.-ELABORACIÓN DEL CEMENTO VÍA SEMI SECA O PROCESO LEPOL.

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PROCESO DEL CLINKER

CLINKER

FABRICACION VIA SEMI-SECA

CANTERA INSTALACION DE MACHAQUEO MATERIAS PRIMASALMACENAMIENTO

MATERIALES CORRECTORES

DOSIFICADOR

CARBON

MOLINO

REFRIGERADOR DE

CLINKER

HORNO ROTATO

RIOFILTRARCOMPONENTES

MINERALES

MOLINO DEL CEMENTO

DESPACHO A GRANELEMPAQUETADORA

SELLO CEMENT

O

SELLO CEMENT

O

PALETIZACION DE BOLSA

MOLINO

CRUDO

HOMOGEINIZACION Y ALMACENAMIENTO

CURADO DE

CRUDOS

AGUA

GRANULACION

HORNO CON PRECALENTA

DOR DE PARRILLA

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El proceso de formación de clinker,

implica varias etapas en la que el

material crudo va sufriendo

transformaciones muy importantes

que permiten la obtención de un

producto con las propiedades

deseadas. Para que esta

transformación ocurra, se requieren

temperaturas muy elevadas (1500◦)

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6. REACCIONES DE CLINKERIZACIÓN.

A) A 700°C:

• Se libera el agua presente en la estructura cristalina de las calizas y arcillas. Comienza la descomposición del carbonato de calcio en óxido de calcio (cal libre)

y anhídrido carbónico (calcinación).

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B) ENTRE 700° Y 900°C:

• Continúa el proceso de calcinación, aumentando la presencia de cal libre. Mientras esto ocurre, la

temperatura se mantiene alrededor de los 850°.

• Comienza la formación de aluminatos y ferritos.

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C) ENTRE 900° Y 1200°C:

• Entre 900 y 1150°C, la sílice reactiva comienza a combinarse con la cal libre para comenzar las etapas

de formación de C2S.

• Entre 1150 y 1200°C, se ha completado la calcinación. Cuando esto ocurre la temperatura se incrementa

rápidamente.

D) Entre 1200° y 1350ºC:Por encima de 1250 grados, se forma la fase líquida. Se produce la reacción de

belita (C2S) y cal libre para formar alita (C3S)

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E) Entre 1350 y 1500ºC:

La cantidad de cristales de belita disminuyen, aumentando su tamaño. Los cristales de alita

aumentan en número y tamaño.

F) Enfriamiento:

Durante el enfriamiento, cristalizan el aluminato tricálcio y el ferroaluminatotetracálcico.

LOS CUATRO MINERALES DE CLINKER PUEDEN IDENTIFICARSE POR EL COLOR QUE ADQUIEREN DEBIDO A LA TÉCNICA DE DECOLORACIÓN UTILIZADA.

*CRISTALES MARRONES: C3S

*CRISTALES AZULES: C2S

*CRISTALES GRISES: C3A

*CRISTALES BLANCOS: C4AF

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CEMENTOS LIMA

Fábrica: atocongo – lima

Combustible: carbón

Proceso: seco

Capacidad instalada de clinker (TM): 1 100 000, 2 580 000

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CEMENTOS PACASMAYO

Fábrica: planta pacasmayo - la libertad

Proceso: secoCombustible: carbón

Capacidad instalada de clinker (TM): 1 500 000, 690 000

Pórtland MS-ASTM C-1157

CEMENTO ANDINO

Fábrica: Condorcocha - TarmaProceso: Seco

Combustible: CarbónCapacidad instalada de clinker

(TM): 460 000, 600 000

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CEMENTOS YURA

Fábrica: Yura - ArequipaProceso: Seco

Combustible: PetróleoCapacidad instalada de clinker

(TM): 260 000, 410 000

CEMENTO SUR

Fábrica: Coracoto - JuliacaProceso: Húmedo

Combustible: CarbónCapacidad instalada de clinker (TM):

92 000, 63 000

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