Como é feito o cimento seco: métodos húmidos e secos de produção de cimento, tecnologia

Uma vez que o cimento é a base do betão, é um componente essencial na construção. Conhecer o processo de fabrico do cimento seco pode ajudá-lo a compreender a sua qualidade e funcionalidade. Os processos húmido e seco são as duas principais formas de fabrico do cimento seco. Cada um tem um impacto tecnológico diferente no produto acabado.

No processo húmido, as matérias-primas são combinadas com água para criar uma pasta, que é depois aquecida num forno. Embora este processo possa consumir muita energia, o produto é frequentemente mais consistente. Em oposição a este processo, o processo seco implica a combinação das matérias-primas enquanto ainda estão secas e o seu aquecimento num forno. Esta abordagem utiliza menos energia e produz menos resíduos, o que a torna mais ecológica.

Neste artigo, abordaremos em pormenor ambas as abordagens, analisando a tecnologia subjacente a cada procedimento e a forma como esta afecta a qualidade do cimento. O conhecimento destas técnicas dar-lhe-á uma visão importante da indústria de fabrico de cimento, quer seja um profissional da indústria da construção ou apenas interessado em aprender mais sobre a criação deste material necessário.

Tecnologia de produção de cimento húmido

O método húmido de produção de cimento começa com os mesmos passos que qualquer outro método: o calcário sólido é extraído das pedreiras e esmagado em pedaços de várias dimensões. Em seguida, as peças são trituradas em unidades de trituração especializadas até um máximo de 8-10 milímetros de fração calcária.

Em seguida, a argila é transportada da pedreira para a fábrica, onde é triturada por rolos até atingir uma granulometria máxima de 100 milímetros. A mistura de argila triturada é embebida em mosto para produzir uma pasta de argila com 70% de humidade. Depois disso, a lama é transportada para um moinho onde o calcário é combinado e moído com ela.

Depois disso, a lama – cujo teor de humidade já é de 40% – é transferida para uma piscina vertical para a última fase de ajuste. Uma vez que a fórmula química correta para a composição da lama é formada e garantida aqui, esta operação é crucial.

Após uma inspeção da qualidade da pasta, esta é deslocada para a realização dos passos seguintes: a massa de cimento é deslocada da piscina vertical para a horizontal, onde é armazenada até ser enviada para o forno para cozedura. Utilizando ar comprimido, as matérias-primas na piscina horizontal são continuamente misturadas mecanicamente. Isto evita que a lama se assente e permite uma homogeneização total.

A composição das lamas é alterada numa piscina horizontal quando são utilizadas matérias-primas com uma composição química inalterada na produção de cimento.

Posteriormente, a lama é queimada num forno para produzir clínquer. De seguida, a base de clínquer é transferida para um frigorífico industrial para arrefecimento. De seguida, o clínquer é decomposto em pó e reintroduzido nos tanques do moinho.

A construção de uma sala adicional é necessária no caso de o processo de queima de lamas exigir a utilização de combustível sólido (onde o carvão será armazenado e preparado). O processo de cozedura do clínquer é simplificado se o esquema tecnológico da produção de cimento exigir a utilização de combustível gasoso ou líquido.

O cimento é transportado dos depósitos do moinho para salas designadas para armazenamento no final da produção. Aqui, os assistentes de laboratório verificam a qualidade do produto e identificam a sua marca. O cimento não pode ser enviado para as máquinas de embalagem até que o teste esteja concluído.

Vantagens

É importante pesar as vantagens e desvantagens do método húmido de produção de cimento. Este processo tem caraterísticas únicas, como qualquer outro processo tecnológico.

• Redução dos custos tecnológicos de moagem das matérias-primas – a argila e o giz são perfeitamente molhados em água na piscina durante o processamento primário, pelo que são moídos de forma mais fácil e simples.
• O transporte, o cálculo da média e o ajustamento das lamas são efectuados mais facilmente e com maior segurança do ponto de vista ambiental, especialmente em comparação com processos semelhantes na produção de cimento por via seca.
• Geram muito menos poeira.
• Os fornos são simples na sua conceção, fiáveis, têm um elevado fator de utilização do espaço (varia entre 0.89-0.91).
• É possível utilizar componentes com um grau de pureza bastante “variado” Composição química (diferente) na produção, sendo também assegurada uma boa homogeneização das lamas.

Desvantagens

O método húmido de produção de cimento tem alguns inconvenientes, mas estes são reais e não podem ser ignorados.

1. Elevado consumo específico de energia térmica durante o processo de torrefação das matérias-primas. As matérias-primas fornecidas para a cozedura têm um teor médio de humidade de até 45%. E para a evaporação da humidade e o aquecimento adequado dos componentes, são necessários até 6800 kJ/kg de energia térmica ou 35% da potência térmica do forno. Devido a estes cálculos, parte do forno funciona como uma unidade de secagem com as complicações subsequentes.
2. Elevado consumo de material nos fornos de cozedura e produtividade não muito elevada.

Estas falhas resultam numa produtividade de trabalho comparativamente baixa, em despesas operacionais e tecnológicas elevadas e, em última análise, em custos de produção elevados.

Os processos húmido e seco são as duas técnicas básicas utilizadas na produção de cimento seco. O método húmido envolve a combinação de matérias-primas com água para criar uma pasta, que é depois aquecida para criar cimento. Antes de serem aquecidos, os materiais são combinados e moídos num pó fino no método seco. Cada método tem uma tecnologia e eficiência diferentes que afectam o custo e a qualidade do produto final. É mais fácil selecionar a técnica ideal para produzir cimento de qualidade superior quando se conhece estes processos.

Tecnologia de produção a seco

Na produção de cimento por via seca é utilizado um esquema tecnológico diferente. Depois de serem extraídos da pedreira, o calcário e a argila são triturados e entregues ao moinho separador. Aqui são misturados, moídos e secos. Depois de ser transferida para o equipamento de mistura, a mistura final é combinada com ar comprimido. Atualmente, a composição química do cimento também foi modificada.

Quando se utiliza um componente de argila, a matéria-prima é misturada introduzindo-a em sem-fins e humedecendo-a com uma pequena quantidade de água. São produzidos grânulos fortes, introduzidos no forno para serem queimados, e o seu teor máximo de humidade é de 14%.

A cozedura de matérias-primas por via seca pode ser efectuada em vários fornos; neste caso, a preparação das matérias-primas é objeto de uma atenção especial. Além disso, as fases posteriores da produção assemelham-se ao método húmido.

Vantagens da tecnologia

O método seco tem certas vantagens sobre o método húmido que devem ser consideradas nos cálculos (por exemplo, ao organizar uma empresa de produção de cimento).

• Consumo específico de energia relativamente baixo para a queima do clínquer – entre 2900-3700 kJ / kg.
• O volume dos gases do forno é 30-40% inferior, podendo ser reutilizados para secar matérias-primas e reduzir significativamente os custos de energia para a produção de clínquer, reduzir os custos de remoção de poeiras.
• Consumo significativamente mais baixo de metal nos fornos com maior produtividade em comparação com a tecnologia húmida. A capacidade dos fornos com o sistema “dry” (seco) A capacidade de produção do método húmido é de 3000-5000 toneladas por dia, o que é 1-2 vezes mais do que o equipamento semelhante do método húmido.
• Não há necessidade de fontes de água potentes.

Desvantagens da tecnologia

A tecnologia tem inconvenientes para além das suas vantagens evidentes.

• A emissão de poeiras é significativamente maior, o que dificulta o cumprimento das normas sanitárias e das regras de proteção ambiental.
• Complexidade da conceção dos fornos e sua exatidão em termos de flutuações na composição química das matérias-primas, seu grau de humidade, dispersão.
• Taxa de utilização relativamente baixa dos fornos – algures em torno de 0.7-0.8.

Diferenças entre a tecnologia de produção a húmido e a seco

Cada método de produção de cimento tem as suas próprias subtilezas, vantagens e desvantagens. No entanto, há alguns factores importantes que devem ser considerados antes de organizar uma empresa e calcular os custos e os lucros. O principal inconveniente do método húmido de produção de cimento é a intensidade energética extremamente elevada de todo o processo, o que provoca o aumento do preço do produto final.

Uma vez que a tecnologia a seco é menos segura para o ambiente e mais perigosa, a eliminação deste fator custará muito dinheiro. Além disso, o próprio processo de produção é mais económico, o que permite reduzir o custo do produto acabado.

Caraterísticas do método semi-seco

Com algumas excepções, o método semi-seco de produção de cimento é bastante semelhante ao método seco. Há cerca de 10-20 milímetros de matérias-primas que passam pela fase de granulação, e o intervalo de humidade é de 11-16%. O produto final, os grânulos, são introduzidos num calcinador de tapete rolante depois de as matérias-primas terem sido queimadas em fornos Lepol.

Depois de passar pelos grânulos na grelha, os gases saem do forno. Como resultado, as matérias-primas são aquecidas a 900 graus, o que faz com que sequem completamente. Este tipo de tratamento térmico permite descarbonizar a mistura em 25-30%, o que é essencial para a produção. O último passo no processo de fabrico de cimento é o envio das matérias-primas para o forno.

Os fornos de cuba são outro método de cozedura do cimento granulado; neste caso, são utilizadas partículas de carvão para a granulação e o cimento é depois armazenado.

Podemos ter uma ideia dos procedimentos fundamentais por detrás de um material que serve de base à construção contemporânea, sabendo como é feito o cimento seco. Cada método, húmido ou seco, tem vantagens e utilizações específicas. O método húmido utiliza muita água e energia, mas produz um produto mais homogéneo devido à sua mistura e processamento minuciosos. O método seco, por outro lado, é mais sustentável porque utiliza menos energia e água, tornando-o mais amigo do ambiente.

A qualidade e a funcionalidade do produto acabado são afectadas por cada método, pelo que é fundamental selecionar o melhor para as suas necessidades específicas de construção. Compreender o funcionamento destes processos ajuda-nos a entender melhor a complexidade e a competência necessárias no fabrico do cimento.

A tecnologia continuará a avançar e a melhorar a produção de cimento à medida que o sector da construção se desenvolve. A aceitação destas inovações contribui para garantir a manutenção de elevados padrões para os materiais de construção e para uma utilização eficiente dos nossos recursos.

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