9. HOMOGENEIZACIÓN DEL CRUDO

Antes, para fabricar cemento de alta calidad, se prefería la vía húmeda, puesto que por homogeneización de la pasta se conseguía la mezcla íntima de los componentes del crudo. Los avances en las disciplinas de la aerodinámica y la neumática han hecho posible, para la industria del cemento, la homogeneización neumática de la harina de crudo seca. Con ella se logra la misma homogeneidad neumática del crudo que por vía húmeda. Este hecho, unido a la correspondiente disminución de consumo de calor, ha comportado una creciente preferencia por el proceso de fabricación de cemento por vía seca.

Es práctica normal en la industria del cemento proceder a la mezcla y la homogeneización de las materias primas trituradas antes de proceder a la molienda del crudo. Normalmente se forma lo que se llama un estrato de mezcla, o sea, un apilado de piedra triturada destinado no tan sólo a su almacenaje, sino dispuesto pararealizar las operaciones que puedan afectar a una homogeneización preliminar de su composición. Se construyen silos equipados especialmente para el almacenado y la homogeneización del crudo.

El elemento básico de la mezcla en seco por vía neumática lo constituyen las cajas de dispersión de aire, con que se dotan los fondos de los silos, realizadas según distintos tipos de organización. Esta última circunstancia ha conducido a los distintos procesos de homogeneización de crudo existentes en la práctica.

El componente principal de las cajas de dispersión de aire son las placas cerámicas porosas. También se han fabricado placas microporosas de metales fundidos (metales sinterizados) de composiciones diversas. Últimamente se han aplicado asimismo, tejidos textiles de diversas fibras. También se han informado acerca de unidades para aireación compuestas por dos capas de material cerámico. Estos bloques de dos capas no necesitan carcasa, pueden colocarse a presión directamente sobre el hormigón fresco que forma el fondo del silo. En todos los casos los bloques de dos capas de material cerámico han de estar provistos de tuberías para aire a presión.

A través de las placas porosas, el aire se impulsa a presión sobre el crudo y engendran en su seno finísimas corrientes de aire, con lo cual el crudo pasa a un estado de seudo líquido.

Es común en todos los procedimientos de homogeneización que, por aireación de la totalidad de la superficie del fondo del silo a través de todas las cajas dispersoras, se logre en primer lugar la separación individualizada de las partículas, a la cual sigue un violento movimiento turbulento, como consecuencia de la aireación intensiva de una parte del fondo del silo. Según el tipo de proceso de homogeneización, el fondo del silo es aireado en el 55–75 % de su superficie.

Los elementos para la aireación son semipermeables, es decir, el aire penetra a través de las placas hacia arriba, mientras que cuando se suspende el acceso de aire, el polvo no puede caer hacia abajo a través de las placas.

En los últimos veinte años se han desarrollado diversos procesos de homogeneización.

9.1. Proceso Fuller

A este proceso de mezcla por aire, también se le conoce por el nombre de sistema por cuadrantes. En este caso las cajas de dispersión de los fondos de silos están reunidas en cuadrantes, de los cuales, cada uno de la serie actúa como cuadrante de mezcla según cierta secuencia, mientras que los otros tres lo hacen como cuadrantes de aireación. La aportación total de aire la suministran dos compresores, uno para el aire de mezcla y el otro para el de aireación. El volumen de aire para mezcla alcanza el 75 % y el aire para los tres cuadrantes de aireación el 25 % del total. Mediante esto, se crea una columna de material muy aireado, de pequeña densidad, por encima del cuadrante de mezcla. El material sobre los cuadrantes de aireación, más denso, penetra de modo constante en la columna de material dispuesta sobre el cuadrante de mezcla y desplaza al material ligero hacia arriba, con lo cual se establece una circulación vertical y permanente del material.

Cada uno de los cuadrantes, se alimenta con aire para mezcla a intervalos de tiempo previamente fijados, con lo que se alcanza una homogeneización casi perfecta del crudo.

En la actualidad existe la tendencia a realizar la prehomogeneización del crudo de los componentes del crudo, lo que reduce mucho las fluctuaciones de la composición del mismo crudo en la entrada a la homogeneización.

9.2. Otros sistemas

Existen otros sistemas de homogeneización del crudo, como el proceso Polysius. Este procedimiento consiste básicamente en sectores, como en el proceso Fuller. Consiste en airear simultáneamente, dos sectores diametralmente opuestos y un campo circular en el centro del fondo de los silos.

El proceso de homogeneización por franjas consiste en que la superficie del fondo del silo de homogeneización está dividida en 5 franjas de mezcla, donde la aireación es alternada y genera un desplazamiento constante del material contenido en el silo que produce la homogeneización.

El proceso Möller de corriente en cizalla es un sistema en que se ha subdividido el fondo del silo en cuatro campos de aireación. En todo momento sólo uno de los campos dispuestos en la periferia del silo está siendo aireado de modo intenso; en ese intervalo el resto de los campos está siendo alimentado con aire para soltar las partículas del crudo. Esto origina un movimiento turbulento de la mezcla de crudo-aire, de modo que se crea un movimiento de cizalla dirigido hacia abajo en el resto de los campos.

El sistema IBAU de cámara neutral es un proceso continuo de mezcla que utiliza los silos simultáneamente como depósito para alimentación de crudo. La mezcla, es realizada en el vaciado de tal modo, que los estratos formados por ingreso en el silo del material molido, fluyen juntos unos con otros a modo de trombas y con ello se mezclan.