EL CEMENTO 1efinición3
El cemento ortland es el conglomerante hidrulico ms extensamente
utili$ado y de mayor producción en el mundo. #os cementos portland
se obtienen por molienda conjunta de cl*n6er, un regulador de
fraguado, y en general adiciones activas. Es un material
pulveri$ado, "ue por adición de una cantidad conveniente de agua
forma una pasta conglomerada capa$ de endurecer tanto en el aire
como en el agua.
7ipos3
Componentes del cemento: #as materias primas, objetos de
prospección, para la fabricación del cemento son esencialmente la
cali$a y las arcillas, ambas rocas sedimentarias.
CLINKER
Es el producto "ue se obtiene a partir de una me$cla homog!nea de
cal =8a:>, s*lice =)i:2>, alumina =Al2:9> y fierro como
óxido =?e2:9>. denominada crudo, en un horno hasta temperaturas
de %'0+%'00@8, con el fin de conseguir un estado de fusión
incipiente en el "ue se produ$can las reacciones de formación de
los minerales del clin6er a tiempos tecnológicamente vlidas, el
cual consta bsicamente de silicatos de calcio.
YESO
sicamente es sulfato de calcio dihidratado =8a):;2<2:>, el
cual se adiciona el clin6er para controlar el tiempo de fraguado
del cemento.
PUZOLANA
Es un material silicio aluminoso, "ue por s* mismo no posee
propiedades aglomerantes, pero "ue al reaccionar con cal a
temperatura ambiente y en presencia de agua forma compuestos
estables insolubles "ue si poseen propiedades aglomerantes. #a
reacción de la cal con la pu$olana es muy lenta, y por esto, la
pu$olana no empie$a a contribuir a la resistencia del cemento en
forma inmediata, sino hasta los 2- d*as. As*, para producir un
cemento con propiedades de resistencia a & d*as, se re"uiere de
una molienda muy fina para acelerar la reacción señalada.
Caracterst!cas del proceso:
; productor de emisiones gaseosas y sólidas
Mol!no de cr*do
Proceso del cl!n+er Mol!enda de Cemento Despac,o (
Em-olsad*ra
Concl*s!ones
E&plotac!'n en Canteras
ancos de Explotación Boladura
%> Explotación de materia prima3 1e las canteras de piedra se
extrae la cali$a, y las arcillas a trav!s de barrenación y
detonación con explosivos.
2> 7ransporte de materia prima3 Cna ve$ "ue las grandes
masas de piedra han sido fragmentadas =D2>, se transportan a la
planta en camiones a planta para su manufacturación. 8apacidad '00
7F4<
Grea de chancado
RECEPCI%N Y ALMACENAMIENTO DE MATERIALES
Recepc!'n de Arc!lla .mol!da/ Recepc!'n de Cal!0a de canteras
Recepc!'n de Car-'n ( escor!a de #e
Almac1n de cal!0a
Zona de C,ancado de Cal!0a
8ircuito de chancado con una capacidad de %'0 7F4<., adems se
utili$a para chancar escoria de ?e, pu$olana, yeso y otros.
8hancadora primaria de "uijada marca FE7):
8hancadora )ecundaria de 8ónica marca FE7):
Pre,omo2ene!0ac!'n:
Es la me$cla proporcional de los diferentes tipos de arcilla,
cali$a o cual"uier otro material "ue lo re"uiera. )e efect5a cuando
las materias primas son heterog!neas en su composición. Fediante
este tratamiento se logra obtener materias primas homog!neas en su
estado granular. En forma simplificada se pude decir "ue se trata
de hacer cordones de material y luego este se extrae con rastrillos
"ue arrastran todo lo ancho y lo largo del cordón.
Almacenam!ento de mater!a pr!ma:
Mater!as Pr!mas
Cr*do
Mol!enda de Cr*do Dos!9!cac!'n de las mater!as pr!mas #as
caracter*sticas y calidad del clin6er, dependen de los compuestos y
del porcentaje en "ue est presente cada uno de los ridos antes
mencionados. ara dosificar un crudo ser necesario tener en cuenta
lo siguiente3 + 1efinir el tipo de clin6er "ue se desea obtener. +
8onocer el anlisis "u*mico de las materias primas. + 8onocer las
caracter*sticas y cantidades de otros materiales "ue se pueden
agregar al proceso, tales como óxido de fierro. 7ener presente "ue
tales relaciones de los diferentes óxidos condicionan la aptitud de
clin6eri$ación y por tanto la operación del horno =formación de
anillos, formación o destrucción de costras, exceso de cal libre,
otros>. A continuación se señalan los indicadores "ue
permiten determinar la composición adecuada de los materiales3 +
#actor de sat*rac!'n de cal .LS#/ =rango adecuado H% a
H&>3
%00;8a: #)? I ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
=2.-;)i:2 J %.2;Al2:9 J 0.(';?e2:9> + Ra0'n de Sl!ce =rango
adecuado3 2.2 a 9.9>
)i:2 F) I +++++++++++++++++
Al2:9 Fa I +++++++++++++
?e2:9
Aerat!on <*adrant
A!r c(cl!n2 =al=e
<omogenei$ación de harina cruda3
7OMO"ENIZACI%N
#a homogenei$ación consiste en me$clar los distintos materiales, a
tal punto "ue cual"uier porción de la me$cla "ue se tome, deben
estar presentes en los componentes en las proporciones
previstas.
Cna buena homogenei$ación permite predecir la cantidad de clin6er
"ue se va a obtener, corregir las dosificaciones, mantener una
operación adecuada del horno, otros.
or el contrario, la mala homogenei$ación puede dar lugar a clin6er
de mala calidad, cometer errores en los cambios de dosificación,
dificultar la operación del horno, impedir las reacciones "u*micas
de formación de clin6er.
7ORNOS 8on una capacidad de hasta %'0 7F4< y (0 7F4<
Cna inclinación de 'K a &K seg5n el proceso <<.
7ORNOS
#a calcinación representa la etapa ms importante de la fabricación
del clin6er. #os materiales homogenei$ados se calientan hasta
llegar a la temperatura de fusión incipiente =parte del material se
funde mientras "ue el resto contin5a en estado sólido>, para "ue
se produ$can las reacciones "u*micas, "ue dan lugar a la formación
de los compuestos mineralógicos del clin6er. #a temperatura de
8lin6eri$ación fluct5a entre %00 y %'00@8.
ara calcinar los materiales se pueden usar los hornos verticales o
los rotatorios.
SEMI 7ORIZONTAL ?ERTICAL
Temperat*ra del mater!al
En9r!ador de Cl!n+er
7orno rotator!o Calc!nac!'n: Es la parte medular del proceso, donde
se emplean grandes hornos rotatorios en cuyo interior a %,200 K8 la
harina cruda se transforma en clin6er, "ue son pe"ueños módulos
gris obscuro de 9 a cm.
ALMACEN DE CLINKER
EL PROCESO DEL CLINKER MATERIAS PRIMAS
En el caso de "ue las cali$as presentan definiciones de algunos
compuestos como los óxidos de silicio, aluminio y de fierro, !stos
se pueden obtener de otras fuentes=por ejemplo, arena silicea rica
en s*lice>, minerales de hierro =escorias de los altos
hornos>, caol*n =compuesto de s*lice y al5mina>, etc. Lesumen
de los óxidos principalmente provenientes de las materias primas3 +
8alcreos 3 =cali$a> 8a: 3 óxido de calcio McalN + Arcilla 3
=escoria de alto horno> )i:2 3 óxido de silicio Ms*liceN
Al2:9 3 óxido de aluminio Mal5minaN ?e2:9 3 óxido de fierro +
:tros 3 =correctores de dosificación> )i:2 3 óxido de silicio
Al2:9 3 óxido de aluminio ?e2:9 3 óxido de fierro
Mol!enda de cemento:
MOLINO DE RODILLOS ?ERTICAL
#a segunda etapa en "ue se ha dividido la fabricación del cemento
corresponde a la molienda. 8onsiste en reducir el clin6er, yeso u
otros componentes, a polvo fino, inferior a %'0 micrones. #a
molienda se reali$a en molinos de bolas, el molino gira y arrastra
las bolas de acero, !stas chocan entre s* contra la pared del tubo
atrapando el material, provocando de !sta forma la trituración y
pulveri$ación. #os molinos pueden ser de c!rc*!to cerrado o
a-!erto) En los molinos de circuito abierto el material entra por
un extremo del molino y sale por el otro extremo. #os molinos de
circuito cerrado cuentan con separadores. En este caso, los
materiales entran por un extremo del molino y sale por el otro
hacia los separadores, los cuales t ienen por objeto separar las
part*culas y enviarlas como producto terminado, mientras "ue las
part*culas gruesas son regresadas al molino. #as cmaras de los
molinos se cargan con bolas de distintos tamaños de acuerdo a la
granulometr*a del material. #a primera cmara se carga con bolas de
mayor tamaño y la 5ltima tambi!nO llamada de re9!no, puede cargarse
con cylpebs, "ue son pe"ueños cilindros de acero.
MOLIENDA DE CEMENTO
El cemento es en=!ado a los s!los de almacenam!entoJ de los <*e
se e&trae por s!stemas ne*mt!cos o mecn!cosG s!endo
transportado a donde ser en=asado en sacos de papelG sacos de
pol!prop!leno .3 a 4 TM/ o s*rt!do d!rectamente a 2ranel
.-om-onas/) En am-os casos se p*ede despac,ar en cam!onesG tol=as
de 9errocarr!l o -arcos)
ALMACENAMIENTOG EN?ASE Y EM;ARHUE DEL CEMENTO
DESPAC7O
Leducción del impacto ambiental
8onservación de reservas minerales Leducción de emisiones de 8:2
Cso de subproductos industriales
:ptimi$ación de los costos de producción
Aumento de la capacidad de producción Ahorro de
energ*a, 1isminución de factor clin6er
:portunidad para producir cementos diferenciados o especiales
Importanc!a de prod*c!r cementos comp*estos
rejuicios del mercado
Le"uerimiento de agua ms bajo
7rabajabilidad mejorada
Fenor resistencia inicial pero mayor resistencia final
Letardo en el fraguado
ermeabilidad ms baja
Fenor sensibilidad a la reacción lcali+agregado
Leducen el sangrado, aumentan cohesión
Res!stenc!as tardas altas
difusión de cloruros, ata"ue de sulfatos, etc.>
;ao conten!do de lcal!s
Color claro =Escoria>
Desempeño de
Cementos compuestos
;aa permea-!l!dadG estr*ct*ra densa
CEMENTOS COMPUESTOS DURA;ILIDAD
Lesistencia "u*mica y durabilidad del concreto son mejoradas con el
uso de F8 como una consecuencia de 3
#a durabilidad es reducida debido al pe"ueño tamaño de los
poros
#os concretos con F8 tienes menos 8a=:<>2
aja permeabilidad
