Optimización de la Calidad del Clinker y la Sostenibilidad en la Fabricación de Cemento

Producción y Optimización de la Calidad del Clinker

Factores que Afectan la Calidad del Clinker

• Composición mineralógica de calizas, arcillas y correctivos.
• Composición química y granulométrica de la harina.
• Tratamiento térmico: temperatura de combustión, velocidad de calentamiento.
• Formación de la fase líquida.
• Cenizas del carbón: cantidad, composición y finura.
• Atmósfera del horno: oxidante y reductora.
• Cantidad de harina alimentada.
• Operación inestable del horno.
• Muestreo de crudo no representativo.
• Atascamiento en las tolvas.

Criterios para la Producción de Cemento

• Especificaciones del producto NTC 121 y 321: Tipo de Cemento.
• Calidad del clinker y cemento.
• Composición química del crudo.
• Componentes de la materia prima.

Seguridad en el Uso de Cemento

El cemento es ampliamente usado en la industria de la construcción. Nadie que use este material u otros elementos conteniendo cemento, tal como concreto, morteros, material de revoque, etc.

Gestión Ambiental y Residuos

Desechos Generados

• En el momento del manejo y almacenamiento de los materiales se emiten partículas, lo cual es uno de los factores que impactan en el ambiente.
• Durante el enfriamiento del horno se produce escoria (polvo de horno), monóxido de carbono, nitrógeno, dióxido de carbono y óxido de azufre.
• Alto pH.
• Sólidos suspendidos.
• Sólidos disueltos (potasio y sulfatos).
• En el agua de enfriamiento del proceso (calor).

Tratamiento de Residuos

La fabricación de cemento incluye el transporte de materiales polvorientos. Se deben emplear recolectores mecánicos de polvo donde sea práctico, por ejemplo, en los trituradores, transportadores y el sistema de carga. En la mayoría de los casos, el polvo recolectado puede ser reciclado, reduciendo el costo y disminuyendo la producción de desechos sólidos.

Propiedades y Control de Calidad del Cemento

Características del Cemento Tipo I

• Uniformidad: Garantizar variaciones mínimas en las propiedades del cemento.
• Resistencia: El cemento tiene buena resistencia a la compresión. Pero su desempeño bajo flexión es pobre, por esta razón, necesita ser reforzado con hierro.
• Manejabilidad: Es la fluidez o viscosidad del mortero o concreto y el tiempo que mantiene esta fluidez.

Factores que Afectan las Propiedades

• Temperatura: 21 – 25°C.
• Humedad: > 95%.
• Relación Agua/Cemento: 0.5.

Ventajas del Cemento Adicionado

• Mayor manejabilidad de morteros y concretos.
• Menor segregación y exudación durante la manipulación y colado.
• Menor calor de hidratación y reducción del fisuramiento.
• Crecimiento progresivo de resistencia a corto plazo.

Control de Calidad

La calidad es la parte principal de toda empresa, para garantizar que los productos cumplan con las Normas NTC 121 y 321 y satisfagan las necesidades de las personas.

Impactos Ambientales Potenciales

Impactos Positivos

Tratar los suelos, neutralizar los efluentes ácidos de las minas, relleno para asfalto, y estabilizar desechos peligrosos.

Impactos Negativos

Emisiones de:

• Dióxido de carbono ($ ext{CO}_2$)
• Monóxido de carbono ($ ext{CO}$)
• Óxidos de azufre ($ ext{SO}_x$)
• Nitrógeno ($ ext{N}_2$)
• Hidrocarburos
• Aldehídos
• Cetonas
• Potasio ($ ext{K}$) y Sulfatos ($ ext{SO}_4$)