Proceso de Fabricacion del Cemento

PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO

El proceso de fabricación del cemento portland se desarrolla de la siguiente manera:
Se inicia con la extracción y trituración de cada una de las materias primas; estas deben triturarse al menor tamaño posible, pero al mismo tiempo el proceso debe ser eficiente; a menor tamaño se obtiene mejor homogenización en la mezcla de materias primas, aspecto definitivo para que después se produzca una reacción química completa.
Las etapas siguientes son la dosificación y homogenización de las materias primas. La dosificación depende de la composición química de las materias primas, para lo cual es necesario realizar continuamente análisis químicos que permitan dosificar con la mayor exactitud. A continuación se realiza la mezcla y la homogenización de materias primas, para conducir luego la mezcla al horno.
Se distinguen tres métodos para realizar las etapas de mezcla, homogenización y conducción de la mezcla al horno: Vía húmeda, vía semihumeda y vía seca. El método utilizado marca la diferencia entre las fábricas de este producto.
En el método de fabricación por vía húmeda se requiere agua, para dispersar y suspender en ellas las partículas de cada materia prima separadamente. La dispersión se hace en grandes tanques con sistemas mecánicos de paletas para el agitado. Luego por bombeo se conduce cada sustancia para realizar la mezcla, dosificando la cantidad de cada una de ellas al entrar al tanque, con características semejantes a las descritas anteriormente. La lechada allí preparada con contenido de agua entre 35 y 50% se conduce por bombeo al horno, de longitud cercana a los 150 metros.
El empleo de un método u otro depende de las condiciones en que se encuentra la materia prima en estado natural y de las condiciones climáticas de la zona, por la repercusión en los costos del producto. Además el método determina la longitud del horno, requiriendo mas longitud cuanto más húmeda ingrese la mezcla.

En el método por vía semiseca se realizan las etapas de dosificación y homogenización con partículas muy finas y secas, empleando corrientes de aire para la movilización y mezcla. Una vez alcanzada la homogenización se agrega agua hasta llegar a la humedad del 12% y en un granulador se forman pastillas de 15mm. De diámetro para llevarlas al horno a la fase de secado y clinkerizacion.
Cuando el método de fabricación es el seco, las etapas de dosificación, homogenización y llevado al horno se efectúan aplicando aire a presión sobre las partículas secas(la humedad no es mayor al1%). El horno en este método tiene una longitud de 100 a 110 metros.
Después de la homogenización, la mezcla pasa al horno rotatorio, que tiene una ligera inclinación con respecto a la horizontal para facilitar el avance del material en el horno cuando este gira sobre su eje. En el extremo opuesto al del ingreso de la mezcla se encuentra el sistema para calentamiento, con quemadores que trabajan con combustible como ACPM, fuel-oíl, gas o carbón pulverizado. La temperatura alcanzada es de 1400 a 1500 °C, requerida para alcanzar una fusión incipiente de la mezcla, que provoca la formación del clinker en forma de esferas de diámetro entre 3 y 30 mm.
El clinker debe ser enfriado rápidamente por medio de aire, produciendo el descenso de temperatura hasta los 70 °C. Este aire caliente es aprovechado dentro del mismo horno para la fase inicial de secado y calentamiento de la mezcla.
Los cambios que suceden en el horno son: inicialmente el secado de la mezcla que contiene agua, después de la liberación del CO2 sigue una serie de reacciones químicas hasta llegar a la fusión del 20 al 30% de la mezcla, combinándose así la cal, el sílice y la alúmina.
El proceso de la fabricación del cemento continua con la molienda del clinker, agregando durante esta el yeso hidratado para retardar el fraguado del cemento.
En la actualidad con el fin de disminuir costos y mejorar ciertas características, adicionan al clinker durante la molienda otras sustancias, que pueden ser caliza , escorias o puzolanas.
Las escorias y las puzolanas reaccionan lentamente, ocasionando un retardo de tiempo para llegar a la resistencia final.
Al añadir caliza se mejoran las cualidades de plasticidad pero se reduce la resistencia a la compresión de la pastaq o del concreto.
La etapa final del proceso es el empaque en sacos de 50kilos. O el almacenamiento en silo para distribuirlo a granel.
El proceso de la fabricación del cemento es extricto para obtener un buen producto; por lo tanto, es necesario ejercer un control permanente en cada etapa para garantizar la calidad.
El control extricto debe hacerse en la molinda de materias primas para garantizar una correcta homogenización, en la dosificación de materias primas para obtener el producto deseado, en la homogenización para lograr la combinación de los elementos, de la temperatura en el horno y su buen funcionamiento para la formación adecuada del clinker, en la velociada del enfriamiento del clinker para lograr que en la cristalización se formen los compuestos deseados y por ultimo en la adicion del yeso y molienda, puesto que en estos factores tienen gran influencia en el comportamiento del cemento hidratado.