Procesul Tehnologic de Fabricare a Cimentului

1. Prosesul tehnologic de fabricare a cimentului

1.1. STADIUL I. Preparea materiilor prime

Sfărâmarea materiilor prime are loc prin concasare și măcinare.

Concasarea calcarului se face în concasoare cu fălci sau ciocan, iar argila se sfarmă în concasor cu valţuri.

Măcinarea poate avea loc în prezența sau absența apei, ceea ce a condus la elaborarea unor tehnologii diferite de fabricare a cimentului, respectiv procedeul umed și procedeul uscat, cu variantele semiumed și semiuscat. Tehnologia aleasă determină consumurile energetice și alegerea cuptorului de clincherizare.

Omogenizarea amestecului se face prin agitație mecanică și/sau insuflare de aer, iar corectarea compoziției se realizează introducând suplimentar SiO2 (din diatomit), Al2O3 (din bauxită) sau oxizi de fier (din cenușă, zgură).

În procesul umed intervine operația de deleiere, care constă în obținerea unei paste de materii prime cu un conținut de 30 – 40% apă.

Uscarea materiilor prime este necesară în procedeul uscat și se realizează de obicei în aer liber.

Dozarea se realizează în laborator în funcție de caracteristicile cimentului ce trebuie fabricat și compoziția chimică a materiilor prime.

Măcinarea se face în mori mobile. Deoarece mărimea suprafeței de contact între reactanți influențează favorabil mărimea vitezelor reacțiilor chimice care au loc în cuptorul de ardere al clincherului de ciment, materiile prime sunt aduse în stare nepurvulentă prin măcinare.

În procesul umed, măcinarea se face în amestec cu apă și rezultă o suspensie numită barbotină. În acest fel se asigură o omogenizare mai bună a amestecului de materii prime. Rezistența pe care materialul supus măcinării opune corpurilor de măcinare este mai mică în prezența apei și acestea conduc la un consum de energie mai scăzut. Apa produce înmuierea prin plastifiere.

Umezirea și Granularea sunt operații specific procesuluii uscat și semiuscat. Se realizează prin stropire cu apă în timpul transferului pulberii de la moară la cuptor, în transportul helicoidal.

1.2. STADIUL II. Obținerea clincherului

Arderea amestecului de materii prime se face cu scopul formării componenților mineralogici finali ai cimentului. Materiile prime pătrund în cuptor prin partea opusă flăcării. Datorită rotirii cuptorului, ele vor aluneca lent la vale și vor pătrunde în zone din ce în ce mai calde, ieșind final sub forma unui material cu o nouă structură chimică – numită “clincher” și care se prezintă sub formă unor bulgări.

Obținerea clincherului constituie etapa principală a fluxului tehnologic. Ea ridică însă o serie de probleme majore, dintre care cele mai importante sunt cele legate de consumul foarte mare de combustibil și de poluare a mediului.

Combustibilul preferat este gazul metan dar se poate folosi și păcura.

În procedeul uscat, pentru a reduce consumul de gaz metan cu 30 – 35% s-a adăugat cuptorului de ardere o stație de precalcinare în care se ridică temperatura materiilor prime până la 150⁰, arzând cărbuni inferiori cu putere calorică de 1500-1800 Kcal/Kg (1 Kcal = 4,186 KJ).