Producerea cimentului


Ce e cimentul?

Cimentul este un liant hidraulic care, în amestec cu apa, formează o pastă ceface priză [i se întăre[te. Cimentul reprezintă cel mai important material deconstruc]ie folosit la fabricarea betonului, prin amestec cu nisip, pietri[, ap\ [iaditivi. După întărire, î[i men]ine rezisten]a [i stabilitatea, chiar [i sub apă.

Cimentul este unul dintre cele mai vechi materiale de constructii din lume. Un liant hidraulic si un ingredient cheie in producerea de betoane si mortare, a intrat în folosirea pe scara larga in timpul Revolutiei Industriale.

Inceputuri
Amestecul de var, calcar, nisip si apa a fost utilizat din cele mai vechi timpuri. Egiptenii cunosteau si au folosit acest „liant” in urma cu 2600 de ani.

In primul secol al erei noastre, romanii au perfectionat acest „amestec” adaugand materie prima vulcanica provenita din regiunea Pozzoli, rezultand un liant cu proprietati hidraulice capabil sa fie utilizat la lucrari hidrotehnice..
In mai multe orase ale Romei antice s-au descoperit vestigii arheologice care dateaza din epoca respectiva – canale de scurgere – construite din acest liant.

Renasterea
In 1817, tânarul inginer Louis Vicat incerca sa perfectioneze proprietatile hidraulice ale unui amestec de var si cenusa vulcanica.

Louis Vicat a fost primul care a determinat intr-un mod precis, controlat si repetabil proportiile de calcar si dioxid de siliciu necesare pentru a obtine un amestec care, dupa ardere la o temperatura specifica si dupa un proces de macinare, se transforma intr-un liant hidraulic pentru aplicatii industriale. Cu alte cuvinte, era vorba despre ciment.

Totusi, a publicat rezultatele acestei cercetari fara sa isi breveteze inventia…

Industrializarea
Scotianul Joseph Asdin a redefinit compozitia cimentului dezvoltata de Louis Vicat si, in 1824, a depus o cerere de brevet pentru cimentul cu priza lenta. L-a denumit ciment Portland, datorita asemarii culorii si calitatii cimentului intarit cu piatra de Portland -un calcar exploatat in DORSET.

Prima uzina de ciment din Franta a fost construita in 1846 la Boulogne sur Mer. In 1868, Lafarge a inceput sa produca ciment la Teil, in Ardeche.

Utilizarea cimentului a luat avant odata cu dezvoltarea unor procese moderne si mai rapide de fabricare.
Secolul 20: inovatii semnate Lafarge
Lafarge a realizat 2 descoperiri importante care au marcat inceputurile secolului 20:
descoperirea cimentului alb, care foloseste caolin in loc de argila. Acest ciment are aceeasi rezistenta ca si un ciment gri comparabil, insa are calitati estetice mult mai bune;
descoperirea Ciment Fondu® in 1908 de catre Jules Bied, directorul laboratorului de cercetare Lafarge. Acest ciment, obtinut din calcar si bauxita, rezista la medii agresive si temperaturi ridicate. Este un material foarte versatil si poate fi utilizat ca liant de inalta performanta sau reactant chimic intr-o gama larga de aplicatii.
In prezent, Lafarge isi continua activitatile de cercetare, dezvoltare si inovatie, in scopul imbunatatirii continue a proprietatilor cimentului si dezvoltarii de noi lianti hidraulici.

Care sunt avantajele cimentului?

6-74d6af4869

Utilizare

Prin amestecul cimentului cu nisip, pietriș, alți aditivi și apă obținem beton – cel mai folosit material de construcții din lume.Deasemenea cimentul poate fi folosit de sculptori care reusesc ca creeze din acest material obisnuit adevaate opere de arta.

7545547-thai-cement-art-sculpture 13601735-dirty-trowel-with-glove-hand-plastering-cement-mortar-in-the-wall cement36234t cementart
images
tumblr_m4mypaKkf61qfskc8o1_1280

Materia prima

Materia prima pentru obtinerea cimentului este calcarul si argila care contine oxid de siliciu SiO2.

Principalele materii prime necesare pentru producerea cimentului (calcarul, argila) sunt extrase din cariere , unde după concasarea primară , sunt transportate pe amplasamentul fabricii pentru depozitare şi pregătire ulterioară . Argila are umiditate mare la exploatare astfel incat necesita uscare. Alte materii prime, minereul de fier (cenusa de pirita), zgura granulata  de furnal etc sunt aprovizionate de la furnizori externi.

Amestecul de materii prime se realizeaza in proportia stabilita prin retetele de fabricatie realizate in urma analizelor oxidice efectuate asupra materiilor prime

Chimismul producerii

Pentru a se obtine cimentul se produce o reactie chimica complexa.

1.Deshidratarea caolinitului:

Al2O3 . 2 SiO2 . 2H2O =>Al2O3.2SiO2 + 2H2O

2.Descompunerea calcarului:

CaCO3=>CaO + CO2

3.Formarea silicatilor si aluminatilor de calciu:

CaO +SiO2 => CaSiO3
CaO+ Al2O3 => Ca(AlO2)2.

Instalatii industriale

Producția cimentului începe în cariera de calcar, cu excavarea pietrei de calcar și a argilei. Apoi, acestea sunt sfârâmate în bucăți de mărimea unei monede. Aceste materii prime, împreună cu un material care are aport de fier, sunt omogenizate într-o pudră, numită ”faină brută”. Făina brută este încălzită la o temperatură de 1.450 ˚C. Temperatura înaltă transformă făina într-un material nou, numit clincher.

Clincherul este răcit brusc, fiind apoi măcinat împreună cu gipsul într-o pulbere fină. Acesta este cimentul Portland. Pentru obținerea diferitelor tipuri de ciment se adaugă zgură si/sau cenușă de termocentrală (material ce rezultă din arderea cărbunelui sau a altor materiale de proveniență minerală).

cats

Materiile prime în proporţiile stabilite dozate si cântărite cu ajutorul cântarelor de bandă sunt măcinate şi uscate in mori cu bile  sub forma unei pulberi fine numite faina bruta, folosindu-se mai ales gazele provenite de la instalaţia de exhaustare a cuptorului. Făina este omogenizată şi depozitată în silozuri  dupa care este introdusa in sistemul cuptorului rotativ.

Materialul se alimenteaza pe la partea superioara a cicloanelor si circula in sens descendent in contracurent cu gazele rezultate din procesul de ardere care circula prin cicloanele separatorului de la treptele inferioare spre cele superioare. In acest fel gazele se racesc pe masura ce faina bruta se preincalzeste  si incepe procesul de decarbonatare.

Materia prima aflata in suspensie se separa de gaze in fiecare treapta a schimbatorului si reintalneste gazele in treapta descendenta. Repetarea acestui proces (separare – amestecare) la fiecare treapta a schimbatorului pana la descarcarea fainii in cuptor asigura un bun transfer termic.

Procesul de clincherizare (transformarea fainii brute in clincher, produsul intermediar din care se produce cimentul) are loc in cuptorul rotativ . Temperatura existenta in cuptor pentru ca acest proces sa aiba loc este de 1450 0C, iar temperatura flacarii de aproximativ 2000 0C.

Untitled

Clincherul care paraseste cuptorul intra in răcitorul gratar  care are doua funcţii: să recupereze o cantitate cat mai mare de energie din clincherul fierbinte  astfel încât să fie utilizata in cadrul procesului; si să reducă temperatura clincherului la un nivel potrivit pentru folosirea lui ulterioară ca semifabricat la producerea cimentului.

Cimentul Portland este produs prin macinarea clincherului impreuna cu gipsul in morile de ciment . În cimenturile compozite există alţi compuşi (aditivi)  precum zgura granulată de furnal care este macinata impreuna cu clincherul. Pentru ca este aprovizionata cu umiditate mare, zgura este  uscata in uscatoare rotative  ce utilizeaza gaze calde de la cuptor sau racitorul gratar dar utilizeaza si pacura sau gaze.

Cimentul produs este insilozat si expediat vrac sau ambalat in saci auto sau pe calea ferata. Termen de valabilitate  este de 60 de zile de la data livrarii cu respectarea conditiilor de transport si de depozitare specificate de normele in vigoare

Care este specificul sta]iilor de betoaneHolcim ?

• Procesul de produc]ie este complet automatizat, garantând calitatea [icantitatea exactă de beton cerute de client.
• În sta]iile de betoane ale Holcim procesul tehnologic este complet închis,reducându-se astfel emisiile de praf [i zgomotul.
• Laboratoarele sunt dotate cu aparatură de ultimă genera]ie care acoperătoate domeniile de încercare.
• Betonul poate fi produs [i pe timp friguros datorită sistemului de încălzire aapei [i agregatelor.
• Prin sistemul de reciclare a betonului proaspăt agregatele pot fi recuperate[i utilizate în alte aplica]ii.
• Vizitarea sta]iilor poate fi f\cut\ în orice moment.
cats

Principii stiintifice

1.Alegerea materialelor prime de calitate superioara si purificarea acestora

2.Utilizarea complexa a materiei prime

3.Optimizarea suprafetei de contact in cuptoarele de pregatire a cimentului

4.Utilizarea conditiilor optime de temperatura,presiune si folosirea catalizatorului

5.Mentinerea circulatiei

6.Asigurarea periodicitatii

7.Folosirea contracurentului

8.Schimbul de caldura

9.Pentru reducerea pierderilor de caldura in mediul inconjurator se aplica izolarea termica a cuptoarelor pentru minimalizarea cedarii de caldura

10.Automatizarea

11.Mecanizarea

12.Electrificarea(Utilizarea eficienta a energiei electrice)

13.Tehnica securitatii si protectia muncii

14.Protectia mediului inconjurator

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile despre tine sau dă clic pe un icon pentru autentificare:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s