Parte 1 Cemento

8/17/2019 Parte 1 Cemento

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Fabricación de Cemento

1Fabricación de Cemento



Proceso Seco

Fabricación de Cemento 2

Production of Cement by the Dry Process

Raw Materials Storage and Preblending Corrective MaterialsCrushing Plant (s)Quarry (ies)

Feed Bins

Samling Station

Coal

Coal

Mill

Cooler !edusting

Rotary "iln

Cyclone

Preheater

Raw Meal

#omogeni$ing and

Storage Silo

%ater

Conditioning

&ower

'lectrostatic

Preciitator

Raw Mill

Cliner

Storage

ysum

Cement Mill

Filter

Bul !isatch Pacing Machine Bag Palleti$ation

Cement

Silo

Cement

Silo

Mineral

ComonentsCliner Cooler

*ir+to+*ir

Cooler




Explotación de Canteras

Planificación.

Tumbe de material.

Barrenación y voladuras.

Tipo de explosivo.Fragmentación y rocas en vuelo.

oladuras y su impacto en las partes interesadas.

Corte mec!nico.

Carga y acarreo.




Planificación de canteras.

"b#etivos$

%aximi&ar la vida 'til del yacimiento en función dela calidad.

Cumplir par!metros de dise(o de explotación. "btener el menor costo de operación en la

explotación.

%inimi&ar el impacto en el %edio )mbiente.

Cumplir con los est!ndares de *eguridad.




Planificación de canteras.

Principales ciencias de apoyo$

+eolog,a.

Evaluación de reservas.

Dise(o del modelo del yacimiento.

-u,mica.

)n!lisis cualitativos de materiales.

%iner,a.

Dise(o de explotación.




Planificación de canteras

argo pla&o /0 a(os o m!s1

%ediano pla&o /de 2 a 0 a(os1

Corto pla&o /menor a 2 a(o1

3erramientas $ *oft4ares /e#. -*"5 -uarry master5

%ixt6up5 etc.1




Planificación de canteras

Trituradora

Cantera actual

Calizas

Cantera a

futuro

Cantera actualCantera a

futuro

QSO PLANO DE EXPLOTACION CANTERAS

S




Tumbe de material

&ios de &umbe ,

&umbe o arran-ue

-u.mico (/oladura)

&umbe o arran-ue

mec0nico




Sondeos de testigo




Conceto del rograma de sondeos

1 2 3 4 1 2 3 4

1 3 4 4 1 3 4 4

S o n d e o s d e l a i n v e s t ig a c i ó n g l o b a l

C a l i $ a m a s s i v a

M a r g a

C a l i $ a c o n c h e r t

S o n d e o s d e l a i n v e s t i g a c i ó n d e d e t a l l e

5 . m i t e d e l d e o s i t o a i n v e s t i g a r

/ o l u m e n e s t i m a d o a r a g a r a n t i $ a r r e s e r v a s

m s 6 n 6 m 6

7 2 8 9 4 :





Factores ;o controlables6

Caracter.sticas del material

eolog.a Factores clim0ticos




Tumbe de material

Tumbe o arranue u!mico a base de barrenación "#oladuras$





Factores a controlar6

!ise<o de barrenación6 (!i0metro de barrenación=cuadr.cula= etc6)

*ltura de banco6 (*lcance y caacidad del e-uio decarga)

Sistema de iniciación6 (Punto de salida y tiemos orbarreno)

&io y cantidad de e>losivo6 (ramos9tonelada= ? alto=? ba@o)

!irección de minado6 ('n Aunción a la geolog.aestructural)




Sistemas de &rituración

Principios de la trituración Criterios de selección trituradoras Tipos de trituradoras Alimentadores

Trituradoras móviles Prehomogenización








Tipo de material que va a sertriturado

Caracter,sticas del material

Estratificado $ +iratoria o

de rodillos .

-uebradi&o$ 9mpacto o

martillo .

%asivo$ -ui#ada o

mand,bulas .

)brasivo$ -ui#ada o

giratoria .

Pega#oso$ 7odillos .




Tipos de trituradoras

Giratorias /

Cono Mandíbulas Rodillos Impacto Móviles




Criterios para selección detrituradoras

Material Conditions

!emands

Crusher &ye soAt med6 hard 1,3 1,13 1,24 1,34 low med6 high dry moist wet

Single &oggle Baw

!ouble &oggle Baw

yratory9Cone

Roll

Single ShaAt

#ammer with rate

Single ShaAt mact

!ouble ShaAt mact

(Comound)

Most Suitable

Suitable

;ot Suitable

Material

ClassiAication

Crushing Ratio Material *brasivity Material MoistureDurezaycompact.material

Suave med.duro

Gradoreducción degranulometría

!" "!"#$!" $!"

A%rasividad delmaterial&a'a med.alta

(umedaddelmaterialSeco h)medsat.

*+sutilizada

utilizada

,outilizada

Tipo deTrituradora-ui'ada "placa-ui'ada

placaCono /giratoria0odillos

1mpacto unrotor conparrilla

1mpactodo%le rotor

1mpacto "

rotor






2actores a considerar

Tipo de roca

3umedad

+ranulometr,a de

alimentación

Triturabilidad

7elación de reducciónelocidad de la trituradora

Tipo de circuito /abierto o

cerrado1

)brasividad / s,lice

presente1

a humedad puede ba#ar el

rendimiento de un e8uipo entre

el 2:; al <: ; .

a capacidad de la trituradora

debe ser del =0 ; por encima de

lo re8uerido.6




Trituradoras de impacto3 *artillos4

*e las utili&a cuando se re8uiere alta relación de reducción / 0:$21

>o son adecuadas para materiales pl!sticos y con m!s del 2= ; dehumedad.

Para rocas blandas a semiduras producen gran cantidad de finos.




Trituradora de impacto una etapa

Esta 8uebradora es de martillos5 tiene una

gran capacidad de reducción degranulometr,a 5 con costos de operación muy

ba#os.

Tama(o m!x. de alimentación ? 2.0 m

+rado de reducción$ 20 $ 2 a 0: $ 2

Tama(o del producto ? <0 ; @ 2:: mm




Capacidad trituradoras deimpacto

5as capacidadesson %asadas con unmaterial de durezamedia y peso vol de".6 t/m#

Capac. "7$8#6$t/hrCapac. 87$t/hr

Capac. #6$89t/hr

Capac. 7$8":"$$t/hr

Tama;o desc:

3 mm4

Capacidad 3t/hr4

Impact Crusher Capacity

Capacities are based on run ofquarry analysis on friablemedium hard limestone at1'600kgs per cubic metre

50 5 10! 1! 15!

!00

"00

600

#00

1$000

1$!00

1$"00

Crusher %eed Setting &mm

(etric tonne )hr

*ated 1"0)+60 t)hr

*ated !!5)"50 t)hr

*ated +60)!5 t)hr

*ated 5"0)1100 t)hr




<tilizada en materiales

%landos y semiduros

con humedad de hasta

un "=.

Con humedades

mayores es posi%le lainstalación de un

sistema de

calentamiento de

chutes y pantallas

Trituradoras de impacto dosrotores




Trituradora de martillos

Alta capacidad de

reducción de

granulometría

Poco so%retama;o

,o apta para material

a%rasivo o pega'osos Alto grado de desgaste

&a'a capacidad

comparada con el

tama;o

Alta velocidad del rotor 0eemplazo de

martillos!

A los 6 meses voltear.

" meses cam%io




Trituradora giratoria

Para 0ocas a%rasivas y

duras con %a'o contenidode humedad.

,o requiere tolva de

alimentación.

Puede ser alimentada por

dos lados. Aplicación ! trituradora

primaria .

Grado de reducción !" a

9 ! "

0egulación

manual/hidr+ulica "$8

>$ mm 3 6? a ""?4

T i d i i / 3




Trituradora giratoria / cono 3 etapas4

Para rocas de alta a%rasividad

Pueden tener grandescapacidades >$$ a 7:$$$ t/h

&a'o grado de reducción de

granulometría!

Giratoria primaria! 7 ! " a !

" Secundaria cono/martillos 7 !

"

Tama;o del producto @ =

a mm

Se requieren materiales con%a'o contenido de humedad.8

Primary Crusher

Single shiAt 4 734 mts9hr &wo shiAt I 314 mts9hr

RJQ

+ K3 mm to Preblending

Secondary

Crusher

24 mts9hr Fines

124 mts9hr




Trituradora de rodillos

Son muy )tiles en el mane'ode materiales arcillosos y

margosos de dureza media :

h)medos o a%rasivos.



T i d d i' d




Trituradoras de qui'ada omandí%ulas

&a'a capacidad de

trituración . Bquipo caro .

Grado de reducción > !

" <sada en dos etapas

de trituración 3 concono4

Para rocas duras ya%rasivas .

0egulación dea%ertura

mec+nica/hidr+ulica




Circuito cerrado de trituraciónBste sistema automatiza el mane'o y reduce el porcenta'e denos en el producto nal!

1ncrementa la eciencia0educe el costo de energía







Molino &ubular, Molino !escarga Final ('!M)






Molino /ertical de Rodillos (/RM)




Prensa Rodillos (RP)




L4 Mt9hN 3 Mt9hN 14 Mt9hN

:4 O R O 144 Mt9hN

2=: tAhD

2: tAhD

134 Mt9hN

24 Mt9hN

:3P444 Mm29hN

134 M(%N 34 MmbarN/ariador Arecuencia

K8 M(%N

1P134 MrmN

E0 tAhD

134 Mt9hN

134 Mt9hN

> K= QK MmN

8P444 Mm29hN

1K4 MmKN 73 MCN

Clin(er Seso Cali$a

Ceni$as

14 M(%N

K3 MmbarN T 34 M(%N



%olino de &olas


Clin'er

(t)

(*C)

(+)

(t,-)

."/sum

(t)

%in$Com$

(t)

.rindinaid(+)

(l,-)

(+)

(t,-)

(+)

(t,-)

(Σ t,-)

(Σ

t,-) (Σ t,-) (l,-)

(')

(mbar) (*C)

(*C)

(l,-)

(*C)

(r/m)

(r/m)

(m3,-)

(m,m3)

(mbar)(*C)

(mbar)

(*C)

(*C)

(')

(*C)

(mbar)

(')

(*C)

(r/m)

(r/m)

(t,-)

(*C)

(+)

Set/oint

Process alues



Control en %olienda


Grindin

g aid

aterin'ection

temperatu

re



%olino &olas


Coarse

rindin

%edium

rindin

Fine

rindin

E @$ F 6$ mmH%alls




*ill crosssection

nsecciones dentro de Molino de Bolas

2m :.0 :.0:.0 2m 2m 2m 2m 2m :.02m

2.2

2m 2m

2.= 2. 2. =.2 =.= =. =. =.0 =.G =.




nsecciones nternas del Molino

Si t d % li d



Sistema de %oliendaertical





Mill internal visual nsection

*aterial sticIingon the ta%le

*aterial level J distri%ution

Grinding tools0K55B0S*aterial: current /

eLpected liMetime:initial Neight: netNear: state 3cracIs:etc.4: LationTA&5B *aterial: current /eLpected liMetime:initial Neight: netNear: state: Lation

Scrappers state:material %uild ups

*ill housingNearpattern

Separator conegeometry andNear pattern

,ozzle andarmour ringsgeometry andNear pattern

2eed chutegeometry andposition




Searador 9 /isual insection 9 1st eneration




Searator 9 /isual insection 9 Knd eneration




Searator 9 /isual insection 9 Knd eneration




Searador 9 /isual insection 9 2rd eneration




Fabricación de Cl.ner U Formación de Cl.ner

16 ntroducción

K6 /.as de reacción durante la Aormación de cl.ner

26 Mecanismos de reacción

L6 Minerali$ación de cl.ner

36 CinVtica de la cocción del cl.ner

:6 &ermodin0mica de la Aormación de cl.ner

86 'valuación de la atitud a la cocción del crudo




WPor-uV estudiar el tema de la cocción del cl.nerX

Para comrender la inAluencia de los cambios en las

condiciones de oeración del horno

Jeración normal del horno

nAluencia de la comosición -u.mica= la Ainura y los cambios

mineralógicos nAluencia de nuevos comonentes en la me$cla (u$$olana=

arena= combustibles y materiales alternativos= etc6)

/eración anormal del -orno

Conocer las causas ue conducen a un cl!n'er maluemado

Com/render /oru se orman anillos " de/ósitos Ser ca/a de /ro/oner medidas remediadoras




&ransAormación -u.mica

%ineralesnaturales %ineralessintticos -idrulicos

Temperatura 3T4

Tiempo 3t4

Presión 3p4



*sectos -ue caracteri$an el roceso de Aormación de




*sectos -ue caracteri$an el roceso de Aormación de

cl.ner

Sistema comle@o (serie de diversos mecanismos)Y Re-uiere energ.a mec0nica= tVrmica y elVctrica

5a velocidad de reacción es lenta (necesidad de altas

temeraturas= material Ainamente diserso)

5os minerales de cl.ner no son estables a temeratura

ambienteY

5a calidad del roducto est0 determinada or,

5a comosición -u.mica del cl.ner 5a microestructura del cl.ner




Control del roceso de cocción

)spectos tecnológicos delmaterial

Comortamiento encocción de la harina cruda

Quemabilidad Formación de olvo Formación de costra ranulación del cl.ner=

etc6 Cantidad y roiedades de

la Aase l.-uida

)spectos tecnológicos del proceso

PerAil de temeraturas

*tmósAera del horno

&io de combustible Caracter.sticas de la llama

etc6




Secuencia b0sica de reacciones

alita H belita

H

l,8uido /2F0:IC1

reactivos H productos

H

productos intermedios

/F0:I 6 2B::IC1

%e&cla cruda

/=:IC1

cl,nJer

enfriado

Secuencia de reacciones -ue ocurren en un horno



Calentamiento /IC1

K4 + 144 'vaoración de #KJ144 + 244 PVrdida de agua absorbida A.sicamente

L44 + 744 Remoción de #KJ estructural (#KJ y gruos J#)

de minerales arcillosos

T344 Cambios estructurales en los minerales sil.ceos

:44 + 744 !isociación de carbonatos

T44 Formación de belita= roductos intermedios= aluminato y

Aerrita

T1K34 Formación de Aase l.-uida (Ausión de aluminato y Aerrita)

Z1L34 Conclusión de la reacción y recristali$ación de alita y belitaEnfriamiento /IC1

1244 + 1KL4 Cristali$ación de la Aase l.-uida= rincialmente en

aluminato y Aerrita


Secuencia de reacciones -ue ocurren en un horno

rotativo




&ermodin0mica de la Aormación de cl.ner

!urante la roducción de cl.ner= se absorbe calor (intercambios

endotKrmicos) y se roduce calor (intercambios exotKrmicos)6

Temp. 3OC4Tipo de reacción1ntercam%io de calor

20 100 #a/oración de :2 libre ndotrmico

100 300 Prdida de :2 absorbida !sicamente ndotrmico

400 900 ;emoción de :2 estructural <:2= ru/os :

de minerales arcillosos>ndotrmico600 900 ?isociación de C2 a /artir de carbonatos ndotrmico

@ 800 Formación de /roductos intermedios= belita=aluminato " errita Aotrmico

@ 1250 Formación de ase l!uida <aluminato " errita> ndotrmicoFormación de alita Aotrmico

1300 1240 Cristaliación de ase l!uida= /rinci/almente enaluminato " errita <ciclo de enriamiento> Aotrmico




Typical 1ndicators oM a Stage Preheater NithPrecalciner

Suspension Preheater

OC"$$$$$$

Stage "

Stage

Stage #

Stage 7

Stage

PC5

Gas

*eal

#.6=

#."=

.6=

.#=

.$=

.=

K

=H

8

Pressm%arH

8 7#

8 #6

8 @

8

8

#$

79

6

9$

TGas

OCH

>6$

OC"$$$$$$

Stage "

Stage

Stage #

Stage 7

Stage

PC5

Gas

*eal

#.6=

#."=

.6=

.#=

.$=

.=

K

=H

8

Pressm%arH

8 7#

8 #6

8 @

8

8

#$

79

6

9$

TGas

OCH

>6$

OC"$$$$$$

Stage "

Stage

Stage #

Stage 7

Stage

OC"$$$$$$

Stage "

Stage

Stage #

Stage 7

Stage

PC5

Gas

*eal

#.6

#."

.6

.#

.$

.

K

=H

8

Pressm%arH

8 7#

8 #6

8 @

8

8

#$

$

66$

9>$

TGas

OCH

>>$

Gas

*eal

K

=H

8

Pressm%arH

8 7#

8 #6

8 @

8

8

TGas

OCH




Typical 1ndicators oM a 7 Stage PreheaterNithout Precalciner

OC"$$$$$$

Stage "

Stage

Stage #

Stage 7

SP4

#.7=

#.$=

.6=

.7=

.=

K

=H

Press

m%arH

8 7

8 #"

8 #

8 "6

8 @

#$

7

6@$

>$$

TGas

OCH

OC"$$$$$$

Stage "

Stage

Stage #

Stage 7

SP4

#.7=

#.$=

.6=

.7=

.=

K

=H

Press

m%arH

8 7

8 #"

8 #

8 "6

8 @

#$

7

6@$

>$$

TGas

OCH

OC"$$$$$$

Stage "

Stage

Stage #

Stage 7

SP4

#.7

#.$

.6

.7

.

K

=H

Press

m%arH

8 7

8 #"

8 #

8 "6

8 @

#$

$

9"$

>7$

TGas

OCH




/ariación semi+cuantitativa de minerales con la temeratura

C l i ió




Preheater Precalciner Kiln

CA5C1,AC1,Ba calcinación continuar-asta ue todo el carbonato

de calcio se con#ierta en cal "dióAido de carbono$

%ientras dure este/roceso de disociación=

la tem/eratura de la-arina caliente/ermanecer entre750 900DEC$

G 800 °C= la calia sedescom/one en cal

libre " dióAido decarbono$CaC3 → Ca D C2

Calcinación




+

>800°C

CaC3 → Ca DC2

Com/onentes arcillosos




Preheater Precalciner Kiln

%ientras tiene luar la

calcinación= los com/onentesarcillosos se descom/onen=ormando l23= Fe23 " Si2$

Com/onentes arcillosos

;eacción de la cal " la




tem/eraturasele#adas del/roceso= la calreacciona con las!lice /ara ormar

belita CS

;eacción de la cal " las!lice

Cal aluminio e




tem/eraturas ele#adasdel /roceso= la cal tambinreacciona con el aluminio "el -ierro /ara ormar unaserie de /roductosintermedios$ Bos mieralessintticos resultantes C3 " C4F

son no sólo loscom/onentes cla#e delcemento= sino tambin los/recursores de la asel!uida del /roceso desinteriación$

C#A

Cal= aluminio e-ierro

Calcio H S!lice




+

2CaO + SiO2 2CaO•SiO

2= C

2S

Calcio Libre

Calcio H S!lice



nriamiento




nriamiento

Mna #e com/leta laormación de C3S= no

tiene sentido /rolonarel /roceso a estatem/eratura ele#ada$

ste /roceso Jnal se denominaenMriamiento= no sólo /arareducir la tem/eratura= sino/ara conelar el crecimiento delos cristales " #ol#er a con#ertirla ase l!uida en un sólido=/ara acilitar el trans/orte$

n este /unto= la C3 " la C4F

se enr!an /ara ormar sólidos$

l obNeti#o a-ora esdetener el

crecimiento de los

cristales de C3S "atra/ar el %disuelto /resenteen estado amoro$

alita

alita

%elita%elita

aluminato

aluminato

MerritaMerrita




+

C2S + CaO C

3S

C2S= Calcio libre O C3S

Bo ue -ace un buen



Bo ue -ace un buencl!n'er

". -uímica

. 2inura del crudo

#. Condiciones correctas de cocción! temperatura tiempo atmósMera 3oLidación4 enMriamiento

Aptitud a la cocción

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Parte 1 Cemento