Clincher
Clinkerul este componenta de bază pentru producția de ciment , așa numită de la numele cuptorului în care are loc procesul de ardere.
Materiile prime pentru producerea clincherului sunt minerale care conțin: oxid de siliciu (SiO 2 ), oxid de aluminiu (Al 2 O 3 ), oxid de fier (Fe 2 O 3 ), prezent în general în lut , oxid de calciu (CaO) și magneziu oxid (MgO), prezent în rocile carbonatice.
Roca utilizată în principal pentru producerea clincherului este marna, deoarece este compusă dintr-o argilă și o fracție de carbonat.
Extracția mineralului are loc în mine situate în apropierea locurilor de producție, deoarece costul oricărui transport este foarte mare în raport cu valoarea încărcăturii. De asemenea, este posibil să adăugați nisip pentru a regla modulul de silice, în timp ce pentru modulul de flux pot fi utilizate materiale recuperabile care conțin oxid de fier (Fe 2 O 3 ) sau oxid de aluminiu (Al 2 O 3 ).
Clincherul de ciment Portland este un material cu comportament hidraulic care trebuie să fie compus din cel puțin două treimi din masa silicaților de calciu: tricalciul (3CaO · SiO 2 ) și dicalciul (2CaO · SiO 2 ). Partea rămasă conține oxid de aluminiu (Al 2 O 3 ) în principal sub formă de aluminat tricalcic (3CaO.Al 2 O 3 ), oxid de fier (Fe 2 O 3 ) în principal sub formă de ferită de aluminat tetracalcic (sau 4CaO brownmillerite. Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 ) și alți oxizi. Cei patru constituenți principali ai clincherului din literatură sunt indicați, respectiv, cu numele de: faza alită , belită , celită și ferică . CaO / SiO 2 raportul de masă nu trebuie să fie mai mică de 2,0. Conținutul de oxid de magneziu (MgO) nu trebuie să depășească 5,0% din masă.
În producția de ciment, după gătit și preparat clincherul , se vor adăuga ulterior alte substanțe de valoare mai mică decât clincherul în sine (cum ar fi reziduurile de turnătorie și oțelărie, așa-numita zgură de furnal ) care va aduce cimentul la nivelul dorit valorile puterii, realizând economii substanțiale în costurile de producție.
„Modulele” clincherului
Modulele sunt valori caracteristice fiecărui clincher care permit să știm în ce relație se află diferitele componente. Pentru clincherul Portland avem:
- Modul hidraulic
- Formă silicică
- Modul calcaros
- Modul de ciocolată neagră
Proces pentru producerea clincherului
Marna este zdrobită cu ajutorul zdrobitoarelor , măcinată fin prin procesul de „măcinare brută” prin intermediul morilor și trimisă în zona de gătit unde au loc transformările fizico-chimice care vor permite transformarea făinii în clincher .
Gătitul are loc în conformitate cu trei metode, prin umezeală, prin semisec, prin uscare. În mod umed, făina are un conținut de umiditate de 18 - 45%, consistența este similară cu cea de nămol și este alimentată în cuptor cu pompe. În mod demisec făina are un conținut de umiditate de 10-20% și este alimentată în cuptor sub formă de granule. În mod uscat, făina are un conținut de umiditate mai mic de 1% și este alimentată în cuptor sub formă de pulbere.
Tragerea are loc în cuptoare speciale formate dintr-un cilindru de 3-6 metri diametru pentru 55-180 metri lungime dispus orizontal cu o ușoară înclinație de la 2 la 6% și are o rotație de viteză modestă variind de la 1 rotație / minut la 4 rotații / minut pentru a facilita avansarea materialului de-a lungul ferulelor .
Introducerea materialului are loc în direcția opusă fluxului de căldură, astfel încât, pe măsură ce avansează de-a lungul ferulelor , temperatura crește treptat până când ajunge la aproximativ 1450 ° C. Materialul evacuat din cuptor are deja conformația clincherului ; aceasta, prin intermediul răcitoarelor, este adusă la o temperatură de aproximativ 70 ° C.
Ulterior, clincherul este depozitat în silozuri mari și măcinat (proces numit măcinarea teracotei) în raport cu nevoile cu diferite tipuri de materiale de umplutură pentru a obține diferitele tipuri de ciment .
Producția de clincher umed nu mai este utilizată din cauza consumului termic ridicat al metodei. O bună parte a energiei termice este utilizată pentru evaporarea apei conținute în nămol. Producția de clincher pe cale semi-uscată, datorită umidității conținute în făina hrănită, este din ce în ce mai puțin utilizată. Producția de clincher în fabricile moderne de ciment are loc utilizând procesul uscat.
Reacții de formare a clincherului
Dacă analizăm procesul de producție, deci ce se întâmplă în cuptorul de gătit, primele reacții încep într-un interval de temperatură între:
- 1000 ÷ 1100 ° C
- 1100 ÷ 1200 ° C
- 1250 ÷ 1480 ° C
Compoziția finală va consta în următoarele procente din greutate:
- 50% (silicat tricalcic, halit )
- 25% (silicat dicalcic, belite )
- 12% (aluminat tricalcic, celită )
- 8% (aluminat de ferită tetracalcică , brunmillerită )
Lanț de producție
Nu toate fabricile de ciment au ciclul complet de producere a cimentului . De fapt, există centre simple de măcinare care cumpără clincher (sau folosesc clincher produs de alte fabrici sau alte linii) și îl amestecă cu materiale de umplutură în timpul „măcinării teracotei” pentru a produce diferitele tipuri de ciment .
Producția mondială de clincher
țară | 2005 | 2006 | 2007 |
---|---|---|---|
China | 950.000 | 1.000.000 | 1.100.000 |
India | 150.000 | 150.000 | 160.000 |
Statele Unite ale Americii | 104.000 | 101.000 | 102.000 |
Japonia | 74.000 | 70.000 | 70.000 |
Rusia | 65.000 | 65.000 | 65.000 |
Coreea de Sud | 62.000 | 62.000 | 62.000 |
Spania | 42.000 | 54.000 | 50.000 |
Italia | 46.000 | 46.000 | 46.000 |
Brazilia | 45.000 | 45.000 | 45.000 |
Mexic | 40.000 | 40.000 | 40.000 |
Total mondial | 2.200.000 | 2.400.000 | 2.500.000 |
- Cifrele din 2007 sunt estimate. [1]
Notă
- ^ US Geological Survey, Rezumate despre mărfurile minerale . 2005-07.
Elemente conexe
Alte proiecte
- Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Clinker
linkuri externe
- Clinker , pe Sapienza.it , De Agostini .