UPAO PROCESO DE FRABRICACIN DEL CEMENTO EN VIA SECA Y VIA HMEDA

INTRODUCCIN

El presente trabajo es para que conozcamos todo el proceso de fabricacin del cemento, desde la extraccin de las materias primas en canteras hasta la entrega del producto final. Aunque ya lo utilizaban los egipcios y los romanos, el cemento se redescubri de nuevo a principios del siglo XIX y ha ido evolucionando con el paso de las dcadas y se ha convertido el cemento en un producto tecnolgico. En la actualidad, se sigue realizando tareas de investigacin y desarrollo centrndose en la innovacin y trabaja para mejorar continuamente las propiedades del cemento. La industria de cemento ha experimentado un sostenido crecimiento en los ltimos aos, impulsada por la reactivacin de la demanda interna y el poder adquisitivo de la poblacin, los cuales motivaron una mayor inversin privada en infraestructura.

La reactivacin del sector construccin que sustenta el crecimiento de la industria cementera es relativamente generalizada, tanto en el segmento de vivienda y edificaciones como en el de infraestructura de transporte.

La industria mantiene un adecuado nivel de inversiones y actualizacin tecnolgica, y parte de su estrategia consiste en diversificar sus fuentes de ingresos, mediante el incremento en la oferta de productos. Por su parte, la costumbre del mercado local de utilizar predominantemente el cemento en las edificaciones permite consolidar el posicionamiento de las cementeras. El consumo de cemento est fuertemente vinculado al ciclo econmico, creciendo por encima de otras industrias en perodos expansivos y cayendo fuertemente en pocas de recesin.

OBJETIVOS 1. Objetivos generales Conocer y estudiar los distintos mtodos o procesos de la fabricacin del cemento, los tipos de fabricacin, sus caractersticas.El desarrollo de este trabajo me permite conocer al cemento como uno de los principales materiales de construccin que ser utilizado en las distintitas obras ingenieriles del Per. 2. Objetivos especficos Conocer el proceso que sigue la fabricacin del cemento tanto por va hmeda como por va seca.Conocer las diferentes los ingredientes o materias que forman parte de los componentes para la elaboracin del cemento.Conocer y mostrar lo que la industria de cemento en el Per produce, los tipos y clases de cemento que son requeridos en el mercado nacional.Conocer las empresas que elaboran y distribuyen a nivel nacional como tambin local.Conocer la demanda del cemento. Dada la naturaleza de la inversin en capital, el consumo de cemento est fuertemente vinculado al ciclo econmico, creciendo por encima de otras industrias en perodos expansivos y cayendo fuertemente en pocas de recesin.

http://www.rtve.es/alacarta/videos/fabricando-made-in-spain/fabricando-made-in-spain-elaboracion-del-cemento/2138898/Produccin del Cemento:

Materias primas:

CATEGORIA

NATURALEZAMATERIALES EN USO

PrincipalCarbonatos

Aluminosilicatos

Silicatos de calcioCalizas, cretas, margas calcreas, mrmoles y calizas marmoleas, arenas marinas calcreas, conchas marinas, caliches, lodos de carbonato de calcio procedentes de las industrias de los fertilizantes , del azcar y del papel.

Arcillas, margas, esquistos, pizarras, materiales de recubrimiento (Suelos), filitas, cenizas volantes, cenizas del carbn.

Rocas wollastonticas, escorias metalrgicas, residuos nefelnicos de la industria del aluminio.

Secundario

Materiales correctoresSilceos: Arena, areniscas, cenizas volantes, tierra de diatomeas. Aluminosos: Bauxitas, china clay Ferruginosos: Cenizas de tostacin de la pirita, lateritas, polvo de tragante, limaduras o chatarra de hierro, lodos rojos.

Aditivos especialesAyudas de molienda Espesadores de papilla Activadores granulacin MineralizadoresTrietanolamina, propilenglicol, etc.

Agentes que varan la energa superficial. Reactivos qumicos : Carbonato de sodio

CaF2, Na2SiF6, Ca5(PO4)3, CaSO4.2H2O, etc

a. CALIZA. - que viene a ser el carbonato de calcio CaCO3 que abunda en la naturaleza en forma natural-

b) LA CRETA .-Es una roca sedimentaria en comparacin a la caliza la creta posee estructura suelta , esta propiedad califica a al creta de modo especial para la fabricacin del cemento por la va hmeda.

c) LA MARGA .-Son calizas que van acompaadas de slice y productos arcillosos as como el xido de hierro, las amrgas forman el paso de transicin de las arcillas , debido a su abundancia las margas se utilizan con mucha frecuencia para la fabricacin de este material.

d) COMPONENTES ARCILLOSOS.-El Al2O3 conocido como alumina se encuentra en la naturaleza como componente de las arcillas en su forma ms pura la arcilla se encuentra como caolinita Al2O3SiO2.2H2O la caolinita es el constituyente principal del caolin producto de la disgregacin de las rocas (feldespatos principalmente).

e) COMPONENTES CORRECTORES .- Se aaden en los caso en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los qumicos necesarios en el crudo , los principales materiales correctores son : Diatomeas , Bauxita , Cenizas de pirita , mineral de hierro , etc.

Materias primas para convertir el clinker en cemento:

CATEGORIA

NATURALEZAMATERIALES EN USO

Principal

Regulador de fraguadoYeso natural o qumico.

SecundarioAdiciones puzolnicas o cementantePuzolanas naturales, escoria de horno alto, cenizas volantes, humo de slice, cenizas de cscaras de arroz, rocas tratadas trmicamente: arcillas, esquistos, lateritas, etc.

Aditivos especialesAyudas de moliendaAgentes hidrofbicos Pigmentos

Trietanolamina, propilenglicol, etc.

Oxido de hierro, xido de cromo, azul de cobalto,

Diagrama de Bloques del Proceso Productivo del Sector Cemento

Esta se basa en el siguienteProcesoutilizado en la elaboracin del Cemento.

PASO 1.- Transporte de materia de caliza a trituradora: El proceso de fabricacin del cemento se inicia con los estudios y evaluacin minera de materias primas (calizas y arcillas) necesarias para la produccin. Como segundo paso, la materia prima necesaria para la fabricacin del cemento se extrae de las canteras, mediante la explotacin planificada y se inicia el proceso de: perforacin, remocin, clasificacin, cargue y transporte de materia prima.

PASO 2.- Trituracin y Clasificacin: Una vez removido el material y clasificado, se inicia el proceso de trituracin reduciendo el tamao de la roca. El material es fracturado hasta obtener una granulometra apropiada para el producido de molienda.

PASO 3.- Almacn de caliza (Pre-homogenizacin): El material triturado se transporta por medio de bandas hasta el patio de pre-homogenizacin donde se organizan en capas horizontales, logrando una primera homogeneidad de las materias primas. Este material, del cual se alimenta el molino de crudo, se transporta hacia dos silos ms con los materiales correctivos (minerales de hierro y caliza correctiva alta) y se dosifica dependiendo de sus caractersticas, mediante bsculas y otro equipo de rayos gamma, el material al molino de harina (o crudo).

PASO 4.- Hay 4 tipos de procesos: Seca Hmeda Semi-seca Semi-hmeda

Proceso seco:a. Molienda Seca: El material extrado de los silos que tienen un tamao mximo de 10 cm, se transporta a un molino vertical que consiste en una mesa giratoria con dos rodillos, sobre la cual muelen el material que cae sobre la mesa hasta el pulverizado. Este material pulverizado es transportado mediante la succin de gases calientes provenientes del horno, hasta el filtro electrosttico donde es separado el material del aire y transportado al silo de homogenizacin.

b. Silos de Homogenizacin: En el silo se homogeniza la harina, mediante aire para obtener una harina cuya composicin qumica sea la ideal para la fabricacin del clinker.

c. Torre de Precalentamiento: Aqu ocurre la transformacin principal. El material molido (harina) y homogenizado es transportado para iniciar el proceso de transformacin de las materias primas y dar origen al clinker. En esta torre que consta de varios ciclones los cuales estn colocados en forma alterna uno debajo del otro, el material desciende rpidamente y gana temperatura. En sentido contrario se mover una corriente de aire caliente proveniente del enfriamiento y la combustin del carbn.

Proceso Hmedo:La alimentacin al horno se produce en forma de una pasta con un grado de humedad comprendido entre el 30 y el 40%. El horno necesita una zona adicional para efectuar la deshidratacin, lo que hace que sean excesivamente largos para una produccin dada. Asimismo, se requiere una adicin extra de calor para evaporar el agua.

Algunas de sus ventajas son:

La alimentacin al horno se dosifica de manera ms uniforme que en los procesos de va seca. Las prdidas de polvo son normalmente pequeas. 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 lcalis.

Se prepara una papilla (agua + materias primas finamente molidas), que a continuacin se bombea a un horno rotatorio de gran longitud (L/D = 30), en el cual tiene lugar todo el procesamiento.

Proceso Semi-seco: La humedad de la alimentacin a la llegada al horno o al sistema de precalentamiento es inferior al 1%.En el proceso va seca el crudo a su salida de la homogenizacin pasa a los sistemas de alimentacin y de ste aun precalentador constituido al menos por una etapa de ciclones. En algunos hornos largos los ciclones, desempean casi exclusivamente una misin de desempolvamiento.

Los gases de escape del horno se utilizan normalmente para el secado del crudo. En la va seca los sistemas de calentamiento son muy variados:

Precalentador de cadenas, similar al de los procesos va hmeda y utilizado en hornos largos. Precalentador de ciclones de dos etapas. Las dos etapas pueden ser dobles. Precalentador de ciclones de cuatro etapas.

Los inconvenientes principales de este, sistema radican en tener que trabajar con crudos de bajo contenido en lcalis o bien eliminar stos del circuito y la produccin de excesivo volumen de polvos en el horno.

En la tabla siguiente podemos observar los diferentes consumos especficos para cada tipo de proceso de produccin.

En el proceso de va seca se prepara una mezcla en seco de las materias primas finamente molidas, que se homogeneiza en silos mediante aireacin y que a continuacin se alimenta a un horno rotatorio (L/D = 15). El calentamiento inicial del crudo en suspensin, hasta aproximadamente 800 C, se lleva a cabo en un intercambiador de calor mediante gases procedentes del horno (SISTEMA SP).

Proceso Semi-humedo: El contenido de humedad de la pasta puede llegar a ser de un 20%. La pasta es filtrada y a continuacin es granulada por extrusin. Antes de alimentar el horno, se seca en una parrilla.

Las ventajas ms importantes que presenta este sistema son:

No hay problemas con los crudos que tienen un alto porcentaje en lcalis. No necesita calor en la molienda del crudo. Los gases abandonan la parrilla a baja temperatura. Buena dosificacin en la alimentacin al horno.Sin embargo, con los avances de la tecnologa es posible preparar una mezcla homognea de las materias primas usando la va seca, es decir sin aadir agua para preparar una papilla

PASO 5.- Horno: Una vez llega a la parte baja de la torre de precalentamiento y con una temperatura de casi 900C, el material entra al horno giratorio para completar su proceso de transformacin llegando a temperaturas de aproximadamente 1450 Celcius.

PASO 6.- Enfriador: Al salir del horno el material es enfriado rpidamente por medio de aire, utilizando un sistema de parrillas sobre las cuales se encuentra el material. El paso del aire fro baja rpidamente la temperatura del material produciendo la cristalizacin del mismo. La temperatura de salida del clinker es aproximadamente de 150 C.

PASO 7.- Almacn de Clinker: El clinker salido del horno es almacenado en un depsito cubierto y de all se lleva a una prensa (o molino) de rodillos para una premolienda (reduccin de tamao) y luego alimentar el molino de bolas en conjunto con el yeso y la adicin, si sta se requiere.

PASO 8.- Molienda de Cemento: En este punto del proceso, la molienda determinar el tipo de cemento y para ello se especifica si es o no adicionado. Aqu se alimentan los materiales (clinker, yeso y adicin), segn el tipo de cemento a fabricar, y se determina la finura del mismo. En el proceso de molienda y a la salida del molino, el material es conducido a travs de un clasificador de partculas que separa las gruesas para reintroducirlas al molino y las finas se transportan a los silos de cemento.

PASO 9.-Silos de Cemento: El cemento se lleva por medio de bandas transportadoras o de sistemas neumticos hacia los silos de almacenamiento de donde se extrae para ser despachado en fundas o granel.

PASO 10.-Empaque y Despacho: Empacado en funda: se realiza mediante equipos (empacadoras) que llenan las fundas de papel y una vez completan su peso, se trasladan por la banda transportadora. Empacado a granel: se emplean los silos que descargan directamente sobre las graneleras de cemento.

A continuacin se presenta los 4 esquemas de los procesos de fabricacin del cemento:

DISTRIBUCIN DE LOS CONSUMOS DE ENERGALos consumos de energa en las operaciones descritas, pueden separarse dependiendo de su naturaleza trmica o elctrica. La energa trmica se consume prcticamente en su totalidad en el horno (en va seca una octava parte aproximadamente se consume en el secado de las materias primas).El consumo de electricidad unitario (UEC) en la industria de cemento est determinado por varios factores, entre los cuales se incluyen el tipo de proceso usado para producir clnker, el tipo de tecnologa de proteccin ambiental, las edades combinadas del equipo industrial, el porcentaje de contenido de clnker en el cemento, el grado de las operaciones y el tamao de las plantas. En muchos pases, el cambio a proceso seco y varios otros factores han llevado a aumentar el uso de la electricidad en la manufactura del cemento. En tanto que el proceso seco usa aproximadamente 30% menos de combustible por unidad de clnker que el proceso hmedo, su consumo unitario de electricidad es ms alto, dependiendo del tipo de proceso seco que se use. El proceso seco tiene mayores requisitos elctricos para el molido de la materia prima debido a los motores de secadores, ventiladores y equipo de control y porque el equipo de transporte y clasificacin de proceso seco es menos eficiente. En la produccin de clnker, el uso de electricidad es mayor con los procesos secos debido a que los ventiladores de succin que se usan para extraer el aire caliente del kiln y llevarlo a travs de los sistemas de control de emisin son mayores.En la Tabla 2 se presenta la distribucin porcentual de la energa elctrica consumida. Tabla 2. Distribucin de los consumos de la energa elctrica.

Independientemente del proceso de fabricacin adoptado y del tipo de combustible utilizado para la fabricacin del clnquer, desde el punto de vista energtico interesa considerar aquellas operaciones en las que se consume prcticamente la totalidad de la energa trmica y que son: secado, clinkerizacin y coccin.Algunas operaciones presentan un consumo muy reducido en s mismas respecto al consumo global de la instalacin, pero tienen una incidencia notable en el consumo de otras operaciones, como ocurre con la homogenizacin del crudo para la alimentacin al horno de cuya eficiencia depende la marcha regular del horno en buena parte.A continuacin se refleja el reparto en los consumos de energa trmica (excluyendo el gasleo) para cada proceso de fabricacin empleado.

Tabla 3. Distribucin de los consumos de la energa trmica.

En aquellas industrias en las que se consume carbn, es necesario tener en cuenta el calor necesario para la preparacin del mismo, de forma aproximada se indica la distribucin de los consumos de energa en los dos tipos de proceso ms generales:

Tabla 4. Distribucin de los consumos de la energa trmica en industrias que consumen carbn

En el Per la mayora de empresas utilizan el proceso seco, Cementos Sur utiliza el proceso hmedo y Cementos Selva utiliza el proceso semi-hmedo. CEMENTOS LIMAFbrica: Atocongo LimaCombustible: CarbnProceso: SecoCapacidad instalada de clinker (TM): 1 100 000, 2 580 000Tipos: Prtland Tipo I Marca SolPrtland Puzolnico tipo IP Marca Super cemento Atlas

CEMENTOS PACASMAYOFbrica: Planta Pacasmayo - La LibertadProceso: SecoCombustible: CarbnCapacidad instalada de clinker (TM): 1 500 000, 690 000Tipos: Prtland Tipo IPrtland Puzolnico tipo IPPrtland Tipo IIPrtland Tipo VPrtland MS-ASTM C-1157

CEMENTO ANDINOFbrica: Condorcocha - TarmaProceso: SecoCombustible: CarbnCapacidad instalada de clinker (TM): 460 000, 600 000Tipos: Prtland Tipo IPrtland Tipo IIPrtland Tipo V

CEMENTOS YURAFbrica: Yura - ArequipaProceso: SecoCombustible: PetrleoCapacidad instalada de clinker (TM): 260 000, 410 000Tipos: Prtland Tipo IPrtland Puzolnico tipo IPPrtland Puzolnico tipo IPMCemento de albailera, marca estuco Flex

CEMENTO SURFbrica: Coracoto - JuliacaProceso: HmedoCombustible: CarbnCapacidad instalada de clinker (TM): 92 000, 63 000Tipos: Prtland Tipo I, marca RUMIPrtland Puzolnico tipo IP, marca INTIPrtland Tipo IIPrtland Tipo V

CONCLUSIONESEl proceso de manufactura de cemento inicia con la voladura de la cantera o zona con una ley apropiada de piedra caliza (aproximadamente 33%)Es conveniente que la planta se ubique cerca de una zona rica en piedra caliza para economizar el proceso de transporte.Los procesos de triturado y molienda de la piedra caliza son progresivos y tienen el fin de darle a esta una finura adecuada para que la clinkerizacin en el horno sea efectiva, en consecuencia, el cemento tenga buena calidad.Los procesos de homogenizacin en la cancha y las zarandas son para clasificar y direccionar los distintos tamaos de piedra caliza al equipo triturador apropiado.El horno es el equipo principal del proceso de produccin del cemento, en l se da la etapa de clinkerizacin.El molino de bolas al final del proceso da al cemento una finura adecuada de gran rea especfica.Cuando se realizan diferentes obras civiles es necesario definir el tipo de cemento que se empleara teniendo en cuenta las caractersticas especiales de cada uno de ellos.Los materiales usados en la fabricacin del cemento deben tener las proporciones adecuadas, para ello es necesario hacer controles continuos de calidad para lograr un cemento de buena calidad.Es necesario tomar las precauciones necesarias en su almacenamiento para evitar que se produzcan cambios en sus caractersticas iniciales.La fabricacin de cemento es un producto para la construccin bsico, producido a partir de recursos naturales: materias primas minerales y energa.

Bibliografia:http://www.monografias.com/trabajos58/produccion-cemento/produccion-cemento2.shtmlhttp://es.slideshare.net/mauricioyabar/informe-valoracin-cemento-andino-sahttp://www.autocemento.com/podpro.htmhttp://es.slideshare.net/kpitangalactico/diagrama-de-flujo-de-cemento?next_slideshow=1http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/CEMENTOS.Tema8.ProcesosFABRICACION.2009.2010.pdfhttp://sanchezarceisaac.blogspot.pe/2008/10/materias-primas-y-fabricacion-del.html

somos constructores8