Industria del vidrio y ladrillo

INTRODUCCIÓN

El vidrio es un producto artificial que se obtiene a partir de unas materias primas que aportan ciertos óxidos, como pueden ser SiO2, CaO, Na2O, etc., en una producción determinada. El paso de las materias primas al vidrio se hace fundamentalmente a través de reacciones químicas, obteniéndose la masa vítrea a alta temperatura.

El sector del vidrio es sumamente diverso, tanto por los productos que fabrica como por las técnicas de producción que emplea. Los productos pueden ser desde copas de cristal de plomo artísticamente hechas a mano hasta vidrio flotado en grandes cantidades para los sectores de construcción y automoción. Las técnicas de fabricación varían desde los pequeños hornos eléctricos que se utilizan en el subsector de fibra cerámica hasta los hornos regenerativos de caldeo cruzado que se utilizan en el subsector de vidrio plano.

El cemento es el componente primordial del concreto, que a su vez es el segundo material más consumido en el planeta. La industria del cemento es una de las industrias de uso más intensivo de capital: el costo de una planta cementera nueva equivale a casi 3 tres años de ingresos. Las plantas de cemento modernas tienen capacidad de producción de más de 1 millón de toneladas por año. Una vez construidas, las instalaciones pueden durar 50 años. El cemento es un producto de consumo global, producido en miles de plantas locales. Hay sólo unos cuantos tipos de cemento; y los productos de distintos productores, por lo general, se pueden sustituir unos por otros.

La industria del cemento genera, a nivel mundial, 5% del CO2 antropogénico global, uno de los principales gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático. Debido a su peso, la distribución de cemento mediante transportación terrestre es costosa, y generalmente limitada a un área aproximada de 300 km alrededor de la planta. Considerando los costos por tonelada, es más barato cruzar el Océano Atlántico con un cargamento de 35,000 ton que transportar el cemento en camión a 300 km.

INDUSTRIA DEL CEMENTO

1. El cemento

Es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón o concreto. Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.

2. Propiedades Físicas

• Fraguado: Normal 2-3 horas.

• Endurecimiento: muy rápido. En 6-7 horas tiene el 80% de la resistencia.

• Estabilidad de volumen: No expansivo.

• Calor de hidratación: muy exotérmico.

3. Propiedades Químicas

• La reacción química entre el cemento y el agua es llamada hidratación.

• El yeso, que es adicionado en el molino de cemento durante la molienda del clinker, actúa como regulador de la velocidad inicial de hidratación del cemento.

• El diámetro promedio de una partícula de cemento típica es de aproximadamente 10 micras, o una centésima de milímetro.

• Los dos silicatos de calcio, los cuales constituyen cerca del 75% del peso del cemento, reaccionan con el agua para formar dos nuevos compuestos: el hidróxido de calcio y el hidrato de silicato de calcio.

• La reacción inicial debe ser suficientemente lenta para que conceda tiempo al transporte y colocación del concreto.

4. Aplicación del cemento

Existen dos tipos de cemento más utilizados a nivel comercial:

• Mortero

• Hormigón

Aplicación del Mortero:

Sirve para colocar ladrillo, bloques y piedras; aplicar enlucidos sobre fachadas, preparar capas sobre suelos de hormigón, e innumerables trabajos de construcción.

Aplicación del Hormigón

Sirve para efectuar numerosos trabajos de construcción. Para mejorar la resistencia del hormigón se le agrega mallazo (de acero), así se obtiene un hormigón armado.

Otros usos son:

• Alcantarillados.

• Zonas de vertidos industriales.

• Depuradoras.

• Terrenos sulfatados.

• Ambientes marinos.

• Como mortero de unión en construcciones refractarias.

5. Tipos de cemento

Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

• de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza .

• de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.

Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las composiciones.

De origen arcilloso

EL CEMENTO PORTLAND

El tipo de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón o concreto es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con la adición de una o más formas de sulfato de calcio. Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica.

Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el revestimiento externo de edificios

De origen puzulánico

Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica. Mezclada con cal se comporta como el cemento puzolánico, y permite la preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo agua.

La puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente:

• 55-70% de clinker Portland

• 30-45% de puzolana

• 2-4% de yeso

6. PROCESO DE FABRICACIÓN

Se obtiene mediante las siguientes etapas:

1. Obtención y preparación de la materia prima

El proceso de fabricación del cemento comienza con la extracción de las materias primas que se encuentran en yacimientos, normalmente canteras a cielo abierto. Las canteras se explotan mediante voladuras controladas, en el caso de materiales duros como calizas y pizarras, mientras que en el caso de materiales blandos (arcillas y margas) se utilizan excavadoras para su extracción.

Una vez extraído y clasificado el material, se procede a su trituración hasta obtener una granulomeria adecuada para el producto de molienda y se traslada a la fábrica mediante cintas transportadas o camiones para su almacenamiento en el parque de prehomogenizacion.

2a. Homogenización y molienda de crudo

En el parque de prehomogenizacion, el material triturado se almacena en capas uniformes para ser posteriormente seleccionadas de forma controlada. La prehomogenizacion permite preparar la dosificación adecuada de los distintos componentes reduciendo su variabilidad.

Posteriormente, estos materiales se muelen en molinos verticales o de bolas para reducir su tamaño y favorecer así su cocción en el horno. En el molino vertical se tritura el material a través de la presión que ejercen sus rodillos sobre una mesa giratoria. A partir de ahí, la materia prima se almacena en un silo para aumentar la uniformidad de la mezcla

2b. Precalentador de ciclones

En función de cómo se procesa el material antes de su entrada en el horno clinker, se

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