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fabricacion del cemento
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TECNOLOGIA DEL CONCRETO - INGENIERIA CIVIL V
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TECNOLOGIA DEL CONCRETO - INGENIERIA CIVIL V
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILSede La Merced
ASIGNATURA : Tecnología del concretoTEMA : Fabricación del cementoDOCENTE : ALUMNA : CICLO :
2015
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TECNOLOGIA DEL CONCRETO - INGENIERIA CIVIL V
INDICE
1. FABRICACIÓN DEL CEMENTO
1.1 PASOS DE LA FABRICACIÓN
1.1.1 Explotación de materia prima
1.1.2 Transporte de materia prima
1.1.3 Trituración
1.1.4 Pre homogeneización
1.1.5 Almacenamiento de materia prima
1.1.6 Homogeneización de harina cruda
1.1.7 Molienda de materia prima
1.1.8 Calcinación
1.1.9 Molienda de cemento
1.1.10 Envase y embarque del cemento
2. SEGÚN OTRAS FUENTES
3. PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO PORTLAND
4. PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO YURA S.A
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INTRODUCCIÓNEl cemento se inventó hace aproximadamente 2000 años por los romanos, de forma totalmente fortuita, como ha ocurrido con otros inventos. Al hacer fuego en un agujero recubierto de piedras, consiguieron deshidratar y descarbonatar parcialmente las piedras calcáreas o el yeso, convirtiéndolas en polvo que se depositó entre las piedras. Al llover, dicho polvo unió las piedras entre sí.
Los egipcios utilizaron un cemento fabricado con yeso impuro calcinado, que sirvió para unir los bloques de piedra en la construcción de las pirámides. El secreto de la durabilidad del cemento se perdió y en la Edad Media tan solo fue posible fabricar cemento de mediana calidad.
En 1756, Smeaton descubrió que los mejores cementos se obtenían al mezclar caliza con un 20- 25% de materia arcillosa. En 1845, Johnson fijó las proporciones de materias primas a utilizar, así como la temperatura de cocción, con lo que se asistió al inicio de la industria de cemento Portland. Dicho nombre le fue dado por su similitud con la piedra de Portland.
Actualmente, hay tres procesos de fabricación de cemento que utilizan hornos rotativos desarrollados en Inglaterra en 1855: vía seca, vía seca con pre-calentamiento / pre-calcinación y vía húmeda.
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FABRICACIÓN DEL CEMENTO
El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales: extracción y molienda de la materia prima, homogeneización de la materia prima, producción del Clinker y la materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y dependiendo de la dureza y ubicación del material, el sistema de explotación y equipos utilizados varía.
Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.
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 superiores a los 1500° centígrados. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el Clinker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.
El Clinker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.
PASOS DE LA FABRICACIÓN:
1) Explotación de materia prima:
De las canteras de piedra se extrae la caliza, y las arcillas a través de barrenación y detonación con explosivos.
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2) Transporte de materia prima:
Una vez que las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o bandas.
3) Trituración:
El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras, cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presión son reducidos a un tamaño máximo de una o media pulgada.
4) Pre homogeneización:
Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de arcilla, caliza o cualquier otro material que lo requiera.
5) Almacenamiento de materia prima:
Cada uno de las materias primas es transportado por separado a silos en donde son dosificados para la producción de diferentes tipos de cemento.
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6) Molienda de materia prima:
Se realiza por medio de un molino vertical de acero, que muele el material mediante la presión que ejercen tres rodillos cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de molienda. Se utilizan también para esta fase molinos horizontales, en cuyo interior el material es pulverizado por medio de bolas de acero.
7) Homogeneización de harina cruda:
Se realiza en los silos equipados para lograr una mezcla homogénea del material.
8) Calcinación:
Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes hornos rotatorios en cuyo interior a 1,400 °C la harina cruda se transforma en Clinker, que son pequeños módulos gris obscuro de 3 a 4 cm.
9) Molienda de cemento:
El clinker es molido a través de bolas de acero de diferentes tamaños a su paso por las dos cámaras del molino, agregando el yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento.
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10) Envase y embarque del cemento:
El cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas neumáticos o mecánicos, siendo transportado a donde será envasado en sacos de papel, o surtido directamente a granel. En ambos casos se puede despachar en camiones, tolvas de ferrocarril o barcos.
SEGÚN OTRAS FUENTES:
Existe una gran variedad de cementos según la materia prima base y los procesos utilizados para producirlo, que se clasifican en procesos de vía seca y procesos de vía húmeda.
En la fabricación seca, una vez que las materias primas han sido trituradas, molidas y homogeneizadas pasan a un horno que alcanza temperaturas de 1,400 grados centígrados, obteniéndose de este modo el clinker. Seguidamente, se deja reposar el clinker por un periodo de entre 10 y 15 días para luego adicionarle yeso y finalmente triturarlo para obtener cemento. En la fabricación por vía húmeda, se combinan las materias primas con agua para crear una pasta que luego es procesada en hornos a altas temperaturas para producir el clinker. En el Perú, la mayor parte de las empresas utilizan el proceso seco, con excepción de Cementos Sur, que utiliza la fabricación por vía húmeda, y Cementos Selva que emplea un proceso semi-húmedo.
El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:
Extracción y molienda de la materia prima Homogeneización de la materia prima Producción del Clinker Molienda de cemento
La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos.
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Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.
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 superiores a los 1500 °C.
En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el clinker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.
El clinker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO PORTLAND
PREPARACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS
La primera etapa en la fabricación del cemento la constituye la extracción, de las canteras, de las materias primas y su mezclado con agua para asegurar su mezcla íntima. Hay una diferencia en el proceso según se utilice piedra caliza o greda, lo cual puede ocurrir, dependiendo de cual material esté disponible o sea más barato. Ambas sustancias son químicamente iguales (carbonatos de calcio) pero sus propiedades físicas difieren ligeramente. De ahí que también su procesamiento sea ligeramente diferente.
Cantera de Piedra Caliza
En el caso de la greda, se la transforma en pequeñas partículas en molinos especiales. Se la mezcla con agua y arcilla, y el barro es filtrado para eliminar toda partícula gruesa, que es retirada, molida en un
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TECNOLOGIA DEL CONCRETO - INGENIERIA CIVIL V molino de bolas y devuelta a la corriente principal. La piedra caliza, una vez sacada de la cantera, es molida finamente y mezclada con arcilla y agua, y el barro resultante pasado por un molino de bolas que vuelve a molerlo.
Desde este momento el proceso es siempre el mismo, así se haya empleado caliza o greda. El barro es llevado a grandes depósitos donde se lo revuelve continuamente.
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO YURA S.A.
EXTRACCIÓN DE MATERIAS PRIMAS
La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, yeso, puzolana) se extrae de canteras, y luego de pasar por un proceso de triturado, son llevadas en camiones a la planta de cemento.
RECEPCIÓN Y ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS
Una vez en la planta de cemento, las materias primas son clasificadas y almacenadas hasta que son requeridas en el proceso productivo.
MOLIENDA DE MATERIAS PRIMAS
Una vez definida la dosificación de las materias primas se muelen en molinos de rodillos o de bolas obteniéndose en ellos un polvo fino, que se almacena en silos de crudo.
CLINKERIZACIÓN
En la etapa de clinkerización, es donde se producen las reacciones químicas más importantes del proceso. El crudo es calcinado en el horno rotatorio a temperatura entre 1400 a 1500 °C, transformándose en un nuevo material llamado clinker, el cual debe ser enfriado rápidamente al salir del horno.
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MOLIENDA DE CEMENTO
El clinker, junto con otras adiciones como yeso ó puzolana, es molido en molinos de bolas, reduciéndolo a un polvo fino para obtener cemento, que es almacenado en silos.
ENVASADO
El cemento es llevado del silo de almacenamiento a la ensacadora y una vez en sacos se pasa a formar pallets, que serán despachados posteriormente.
DESPACHO
A partir de los silos de almacenamiento, el cemento que no es ensacado, puede ser cargado directamente en camiones graneleros (bombonas). El cemento ensacado puede ser transportado en vagones de tren o en camiones.
ANEXO:
Para tener más información del proceso de fabricación del cemento, dispóngase a ver los videos de las otras cementeras del Perú.
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PACASMAYO S.A. YURA S.A.
Y otro video referente a la fabricación sostenible del cemento.
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CONCLUSION
Al desarrollar este trabajo reconocí los diferentes métodos del proceso de fabricación del cemento según diferentes autores. El proceso de fabricación de cemento en muy complicado; requiere de mucha paciencia, trabajo arduo y sobretodo la maquinaria suficiente para desarrollar las diferentes etapas de su proceso de fabricación.
El cemento es uno de los componentes principales usados en las obra de construcción civil e hidráulicas, es por eso que debe ser necesario saber conocer como es el proceso de fabricación u origen; es por eso q desarrolle este trabajo para tal fin.
