TUNJA- BOYACÁ

TRABAJO COLABORATIVO APORTE INDIVIDUAL

ÁVILA RODRÍGUEZ SANDRA CONSUELO CÓDIGO: 37616812

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA A DISTANCIA INGENIERÍA INDUSTRIAL

TUNJA- BOYACÁ

2013

TRABAJO COLABORATIVO APORTE INDIVIDUAL

ÁVILA RODRÍGUEZ SANDRA CONSUELO CÓDIGO: 37616812

Trabajo correspondiente a la actividad Nº 11 Trabajo Final. Aporte individual

PROCESOS QUÍMICOS

Tutor: JAIME NARVÁEZ.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA A DISTANCIA INGENIERÍA INDUSTRIAL

TUNJA- BOYACÁ

2013

OBJETIVOS

Objetivo general

Realizar un análisis sobre la producción de una planta de cemento portland en donde se realiza cada una de las reacciones de transferencia vistas en modulo.

Objetivos Específicos

• descripción breve pero detallada del proceso de fabricación del cemento Portland.

• Identificación de todas las operaciones unitarias del proceso

• Revisar los fenómenos de transferencia de masa, de calor o momentum a que haya lugar.

• Ver en forma de diagrama de flujo cada una de las operaciones unitarias que ocurren en el proceso de fabricación del cemento Portland.

• Revisar mediante la construcción de dibujos cada una de las operaciones unitarias en el proceso.

• Ver el balance de energía del proceso.

• Realizar comparativo de producción con empresas afines a fin de obtener diferencias en cada uno de sus procesos.

1. Realizar una descripción breve pero detallada del proceso de fabricación del cemento Portland.

1. El proceso de fabricación del cemento comienza con la obtención de la materia prima en La

Cantera: caliza y marga.

2. Una vez extraída la materia prima mediante voladuras se transporta con Dumpers a la machacadora o trituradora de martillos para conseguir un tamaño no mayor de 6 cm. de diámetro. Desde aquí se transporta mediante cintas a la nave de Prehomo.

3. Nave de prehomo (prehomogeneización). Lugar donde se almacena la materia antes de ser llevada al molino de crudo.

4. Molino de crudo y machacadora. Transforma la materia prima, que le entra a través de básculas, en polvo fino (harina).De aquí un elevador la transporta a los silos de crudo.

5. Intercambiador de ciclones. El sistema del horno comprende una torre de ciclones para intercambio de calor en la que se precalienta el material en contacto con los gases provenientes del horno. La “harina”, procedente de los silos, es subida mediante un elevador a la parte más alta del intercambiador para que desde allí coja temperatura (450º C) hasta su entrada al horno.

6. Horno de Clinker. Tubo cilíndrico de 4´60 metros de diámetro, 75 metros de largo y una inclinación del 3 %. La “harina”, que llega del intercambiador, por la inclinación del horno y su giro, va avanzando hacia la zona de máxima temperatura (1800º C) donde se funde y se convierte en Clinker (bolas de materia fundida).

7. Enfriador. Lugar por donde, a través de parrillas móviles, pasa el Clinker e inyectándole aire se baja su temperatura hasta 35º C aproximadamente.

8. Almacenamiento de Clinker en silo o nave. Una vez el Clinker abandona el enfriador es transportado por una rastra de cangilones (tipo noria) a los lugares de almacenamiento.

9. Yeso y adiciones. Este es el lugar para el almacenaje de los diferentes componentes básicos del cemento: yeso, caliza y ceniza.

10. Molino de cemento. El molino tiene dos cámaras separadas por un tabique y en cuyo interior hay bolas metálicas de diferentes tamaños (desde 90 mm. a 10 mm. de diámetro). Los diferentes componentes del cemento llegan al molino a través de básculas, la primera cámara “rompe” el Clinker, la segunda le da finura. El cemento sale del molino aspirado por un ventilador.

11. Una vez extraído el cemento del molino y analizado por rayos X, con la ayuda de un Robot (Macario), se envía por medio de cintas transportadoras de goma a los silos de almacenamiento.

12. Una vez en los silos, el cemento puede ser expedido de diferentes formas: a granel (cisternas) o en sacos. El proceso de fabricación del cemento, desde que sale de la cantera hasta su expedición, depende de la sala de control.

Diagrama de Flujo del Proceso de fabricación del Cemento

Transformación química y operaciones unitarias del proceso

La transformación química de la materia prima en Clinker, ocurre por medio de reacciones en estado sólido llamadas sinterización o clinkerización. Este proceso involucra la conversión a altas temperaturas, de una mezcla de minerales de origen natural en una nueva mezcla de minerales con propiedades hidráulicas llamada Clinker.

Los compuestos principales de la materia prima para la producción de Clinker son:

a. Oxido de calcio, CaO (C).

b. Dióxido de sílice (silicato), SiO2 (S).

c. Oxido de aluminio (aluminato), Al2O3 (A). d. Oxido férrico, Fe2O3 (F).

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