Diseño De Mezclas

1.3

Proceso de Fabricación de Cemento

El proceso de fabricación de cemento está compuesto principalmente de seis etapas:

1. Extracción de Materia Prima

2. Trituración y Prehomogenización

3. Molienda de Harina Cruda

4. Clinkerización

5. Molienda de Cemento

6. Empaque y Despacho

En todas y cada una de estas etapas, se lleva un estricto control de calidad, para asegurar y cumplir las normas internacionales para los cementos producidos, así como un verdadero compromiso con la gestión ambiental.

Extracción de la Materia Prima

Las principales materias primas para la fabricación del cemento provienen directamente de las canteras cercanas a la planta de Bijao. Estas consisten en piedra caliza y esquisto que son extraídas por medio de desgarre (tractores) o voladura (explosivos).

Trituración y Prehomogenización

La segunda etapa del proceso consiste en la reducción del tamaño de las rocas provenientes de las canteras, por medio de trituración, desde diámetros de 1 metro hasta partículas menores de 1 pulgada. El producto de esta etapa se almacena en galeras circulares de Prehomogenización con el objeto de asegurar una mayor uniformidad en la distribución química de los materiales y reducir las variaciones en la calidad del material para lotes tan grandes como 18,000 tm, los que quedan listos para ser utilizados en la siguiente etapa.

Molienda de Harina Cruda

Durante este proceso se continúa la reducción del tamaño de las partículas y se efectúa un secado de los materiales, previo a ser sometidos a altas temperaturas en los hornos. Los molinos reciben los materiales triturados y prehomogenizados, y en ellos se realiza simultáneamente la mezcla y pulverización de los mismos.

La composición química de la mezcla de minerales es determinada en línea, a través de un analizador de neutrones previo a la entrada al molino, lo que permite que durante el proceso de molienda de harina cruda se realicen ajustes continuos en la proporción de los materiales.

El producto es un polvo muy fino, por ello llamado "harina cruda", con la composición química adecuada para el tipo de cemento que se esté produciendo. La reducción en la variación de la calidad de la harina cruda, se hace posible gracias al almacenamiento de la misma en silos especiales para homogenización. Una segunda etapa en el control de calidad de la harina cruda se realiza en el producto que está entrando a los silos, a través de un analizador de rayos X, que pueden realizar análisis químicos completos en tiempos muy cortos y con gran precisión

Clinkerización

La harina cruda proveniente de los silos es alimentada a hornos rotatorios en los que el material es calcinado y semi-fundido al someterlo a altas temperaturas (1450oC). Aquí se llevan a cabo las reacciones químicas entre los diferentes óxidos de calcio, sílice, aluminio, hierro y otros elementos en trazas menores, que se combinan para formar compuestos nuevos que son enfriados rápidamente al salir del horno. Al producto enfriado de los hornos se le da el nombre de clinker y normalmente es granulado, de forma redondeada y de color gris obscuro. En la planta de Bijao se cuenta con 2 hornos con una capacidad total de diseño de 5,500 toneladas/día de producción de clinker y pueden usar combustibles derivados del petróleo, carbón, coque de petróleo y otros combustibles alternativos.

Molienda de Cemento

El siguiente paso en el proceso de producción de cemento es la molienda del clinker, en forma conjunta con otros minerales que le confieren propiedades específicas al cemento. El yeso, por ejemplo, es utilizado para retardar el tiempo de fraguado (o endurecimiento) de la mezcla de cemento y agua, y así permitir su manejo. También se pueden adicionar otros materiales como las puzolanas o arenas volcánicas, las que producen concretos más duraderos, impermeables y con menor calor de hidratación, que un cemento Pórtland ordinario compuesto sólo por clinker y yeso.

Una vez más el análisis del producto saliendo del molino es prioritario, por lo que el mismo también se lleva a cabo por medio de un analizador de rayos X, que permite el ajuste en las proporciones de los materiales y así obtener las características del cemento específico que se está produciendo. El control del tamaño de las partículas de cemento molido es otra variable de gran importancia, pues afecta grandemente sus propiedades; por lo que su medición frecuente es considerada.

Empaque y Despacho

Finalmente, el cemento producido y almacenado en silos puede ser despachado en pipas a granel para los grandes consumidores, o envasado en sacos.

El peso neto utilizado tradicionalmente en Centro América para el cemento en sacos es de 42.5 kilogramos. (93.7lb.). En la planta Bijao se cuenta con 2 líneas de envasado de 3,000 sacos/hora cada una; una de ellas totalmente automatizada con capacidad de paletizar el producto.

1.4

En esta sección se pueden consultar las definiciones y características principales (especificaciones) de los materiales componentes del cemento.

El cemento

El cemento es un conglomerante hidráulico, es decir, un material inorgánico finamente molido que amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y procesos de hidratación y que, una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua.

Dosificado y mezclado apropiadamente con agua y áridos debe producir un hormigón o mortero que conserve su trabajabilidad durante un tiempo suficiente, alcanzar unos niveles de resistencias preestablecido y presentar una estabilidad de volumen a largo plazo.

El endurecimiento hidráulico del cemento se debe principalmente a l hidratación de los silicatos de calcio, aunque también pueden participar en el proceso de endurecimiento otros compuestos químicos, como por ejemplo, los aluminatos. La suma de las proporciones de óxido de calcio reactivo (CaO) y de dióxido de silicio reactivo (SiO2) será al menos del 50% en masa, cuando las proporciones se determinen conforme con la Norma Europea EN 196-2.

Los cementos están compuestos de diferentes materiales (componentes) que adecuadamente dosificadas mediante un proceso de producción controlado, le dan al cemento las cualidades físicas, químicas y resistencias adecuadas al uso deseado.

Existen, desde el punto de vista de composición normalizada, dos tipos de componentes:

• Componente principal: Material inorgánico, especialmente seleccionado, usado en proporción superior al 5% en masa respecto de la suma de todos los componentes principales y minoritarios.

• Componente minoritario: Cualquier componente principal,

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