PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO
EXTRACCIÓN Y TRATAMIENTO DE MATERIA PRIMA M Sc Ingº NELSON HUGO RAMIREZ SICHE
CEMENTO Es un conglomerante hidráulico, es decir un material inorgánico finamente molido, que amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y procesos de hidratación y que a su vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso baja agua.
Los ce Los ceme ment ntos os pe pert rten enec ecen en a la cl clas asee de materiales materiales deno denominad minados os aglom aglomeran erantes tes en construcción,, como la cal construcción la cal aérea y aérea y el yeso el yeso (no (no hidráulico),
PROPIEDADES FISICAS
• Endurece rápidamente • Alcanza resistencias altas (debido a reacciones complicadas de la combinación cal – sílice)
COMPOSICIÓN QUÍMICA
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO
DIAGRAMA DE BLOQUE DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE CEMENTO TRATAMIENTO DE MATERIA PRIMA
ELABORACIÓN DEL CLINKER
ELABORACIÓN DE CEMENTO
DIAGRAMA SIMPLIFICADO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE CEMENTO
TRATAMIENTO DE MATERIA PRIMA EXPLOTACIÓN DE CALIZA
EXTRACCIÓN DE CALIZA
TRITURACIÓN DE CALIZA
PRE HOMOGENIZACIÓN DE CALIZA
EXTRACCIÓN DE ARCILLA
TRITURACIÓN DE ARCILLA
PRE HOMOGENIZACIÓN DE ARCILLA
EXTRACCIÓN DE ARENA MOLIENDA DE CRUDO
HOMOGENIZACIÓN
MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACION DEL CEMENTO COMPONENTES CALCAREOS
COMPONENTES CORRECTORES
a) CALIZA b) LA CRETA c) LA MARGA
Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios en el crudo.
Los principales materiales correctores son: Diatomeas, Bauxita, Cenizas volantes, Cenizas de pirita, mineral de hierro, polvo de tragante de alto horno, arena.
COMPONENTES ADICIONADOS
•
Oxido de manganeso
•
Álcalis :
•
Azufre
•
Cloruros
•
Floruros
K2O, Na2O
MATERIAS PRIMAS FABRICACION DEL CEMENTO
CALIZAS
IMPUREZAS
ARCILLAS
Caliza, margas, conchas marinas
Carbonato de magnesio, Mn,Na,K, P,Ti etc. En pequeñas cantidades
Arcillas, pizarras, esquistos, escoria de alto horno
Carbonato cálcico
-óxidos de silicio -óxidos de aluminio -óxidos de hierro
COMPONENTES CALCAREOS
TRATAMIENTO DE MATERIA PRIMA
TRATAMIENTO VÍA SECA
TRATAMIENTO VÍA HÚMEDA
ESQUEMA GENERAL VÍA SECA Caliza
Arcilla
Trituración
Trituración
Secado
Secado
Dosificador Molinos Silos de mezcla
ESQUEMA GENERAL VÍA HÚMEDA
Caliza
Arcilla
Trituración
Desleidor
Dosificador Molinos Silos de mezcla
Agua
TRATAMIENTO DE MATERIA PRIMA TRATAMIENTO DE LA CALIZA
PROCESO DE TRATAMIENTO DE LAS MATERIAS PRIMAS PARA CEMENTO • Selección y explotación del yacimiento de piedra caliza. • Extracción del yacimiento natural. • La piedra caliza es triturada y clasificada de acuerdo a su tamaño y características, siendo ésta la materia prima que se ha de usar en el proceso de cemento
EXPLOTACIÓN Y BARRENACIÓN DE CALIZA
CARGA Y ACARREO DE CALIZA
TRITURACIÓN
PROCESO DE PRETRATAMIENTO DE LAS MATERIAS PRIMAS PARA CEMENTO El proceso de pretratamiento de las materias primas se puede dividir en cuatro partes diferenciadas en cuanto a las operaciones que se realizan:
EXTRACCIÓN Estas materias primas se extraen de las canteras mediante el proceso de perforación y voladura a cielo abierto, el material obtenido es cargado mediante palas para su transporte a las instalaciones de trituración
EXTRACCIÓN DE MATERIAS PRIMAS
Incluye todos los procesos en la cantera, a través de los cuales se obtiene la piedra caliza, la cual es la materia prima del proceso. La explotación de la cantera se realiza después de un proceso de análisis de caliza, según su pureza y composición
EXTRACCIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS
Explosión con dinamita en la cantera
Extracción con máquinas excavadoras Envío a trituradoras
hidrotrack
CANTERA ANÁLISIS DEL ÁREA DE DETONACIÓN Encargado de esta actividad el Ing. topógrafo geomático. Ξ Ξ Ξ Ξ Ξ
Área que explotar Ver el material para el barrenamiento Ver el tipo, velocidad y volumen Plantilla de barrenamiento Dibujar la simetría
DIAGRAMA DE DETONACIÓN
La BARRENACION debe tener un diámetro de 4 pulgadas para introducir el detonador. Es el área de detonación, utiliza una formación de tres bolillos para facilitar la detonación.
La detonación se hace de arriba hacia abajo
TIPOS DE FALLAS EN LA CANTERA Los tipos de fallas que hay en la cantera son las horizontales anticlinales y fallas verticales inclínales Las falla horizontales facilitan la extracción de la piedra en la cantera fallas horizontales anticlinales
fallas verticales inclínales
SEPARACIÓN EN LA CANTERA En la cantera se separa la piedra caliza clase 3 de la roca sedimentaria con altos niveles de sales, también se separan por tamaño 4 y 30 pulgadas. La selección es desde el inicio.
SEPARACIÓN EN LA CANTERA Cuando la piedra se pasa de las 30 pulgadas se separa y se lleva a un proceso de reducción de tamaño mediante el volteo. Este proceso es muy sencillo, se levanta la piedra y se deja caer a una piedra mas grande y esta se rompe en dos. En este proceso se utiliza una excavadora.
TRANSPORTE A LA TRITURADORA La piedra que se va a triturar se transporta mediante volteos de 14 m 3 el traslado es de cantera a la trituradora.
APORTES DE LA CALIZAS Y ADITIVOS
CALIZAS Y MARGAS
Aporte de CaO en la formación de silicatos para la producción del Clinker de cemento
ARCILLAS Y PIZARRAS
Aporte de óxidos que actúan de fundentes facilitando la formación de la fase líquida en el horno
TRITURACIÓN El material obtenido hay que someterla a un proceso de trituración y machaqueo por fases, donde se consigue reducir el tamaño original de la materia prima (de gran tamaño) a la granulometría adecuada para el proceso de fabricación (menos de 3 cm).
PREPARACIÓN DE LA PIEDRA
Aquí se incluye el proceso de trituración primaria y secundaria así como la clasificación del material para obtener piedras con el diámetro requerido en el horno de calcinación
DIAGRAMA DE TRITURACIÓN
1. TRITURADORA PRIMARIA Son trituradoras de mandíbulas cada una de ellas trabajaba con su respectiva zaranda vibratoria, el mineral alimentado es de 8” y el producto final de 1” – 1 ½ ”
Trituradora de mandíbulas
2. TRITURADORA SECUNDARIA En esta etapa el tamaño del material se reduce a ¾ ” de diámetro, y los trituradora que se utilizan son de cono o trituradora de impacto.
Trituradora de cono
PREHOMOGENIZACION La materia prima triturada llega mediante cintas transportadoras a la nave de prehomogeneización donde se almacena en capas superpuestas, para posteriormente ser extraídas mediante cortes transversales
La prehomogenización, se lleva a cabo mediante un sistema especial de almacenamiento y recuperación de los materiales triturados, de tal forma que el material resultante se uniforma en distribución de tamaño y
MOLIENDA DE CRUDO El material prehomogeneizado es transportado a la molienda de crudo junto con la dosificación necesaria de otras materias primas llevada a cabo en un molino de bolas, que es el equipo importante para aplastar de nuevo después de que los materiales se hayan machacado, utilizado para deshumidificar y reducir a polvo la materia prima mediante la rotación de un tambor que contiene bolas de acero o de otro material.
El polvo que obtenemos de esta molienda recibe el nombre de crudo y es de nuevo almacenado, para luego continuar el proceso
MOLIENDA DEL CRUDO
Molino de bolas
SILOS DE HOMOGENIZACIÓN 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, mediante 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
La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales.
En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el Clinker a temperaturas
En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con maquinarias. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que no tiene que eliminar el agua, los hornos son más cortos y el Clinker requiere
BALANCE DE MASA EN TRITURACIÓN
CALIZA 1,4723 ton
GAS ELIMINADO …………………..
GAS RESIDUAL 0,115% de Caliza GAS RESIDUAL 0,115% de Caliza CALIZA TRITURADA (2% de Humedad)
GAS RECUPERADO …………………..
