Cal Cemento Y Ceramica

INDUSTRIA DEL CEMENTO:

La industria del cemento es de vital importancia, de allí que en nuestro país, recientemente haya sido nacionalizada.

Los cementos son conglomerantes hidráulicos, productos que mezclados con agua forman pastas que fraguan y endurecen, dando lugar a productos hidratados mecánicamente resistentes y estables, tanto en el aire, como bajo agua. 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.

DEFINICIÓN DE CEMENTO

El cemento es un material aglutinante con finura similar al talco que tiene a la caliza como materia prima base, formado por diversos cristales y vidrios que al mezclarse con el agua producen una jalea de hidrosilicatos de calcio, excelente pegadura capaz de unir fragmentos pétreos para formar un conglomerado moldeable, durable, resistente e impermeable a voluntad, adaptable a diversos usos.

HISTORIA:

Desde la antigüedad se emplearon pastas, greda y morteros elaborados con arcilla, yeso o cal para unir mampuestos en las edificaciones. Fue en la Antigua Grecia cuando empezaron a usarse tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar el cemento natural en la Antigua Roma, obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Edystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

PROCESO DE PRODUCCIÓN:

En el proceso de producción de Cemento, intervienen principalmente los equipos de molienda (molinos) y clinkerización (hornos) los cuales son encargados de convertir las materias primas (Caliza, Yeso y Clinker) en cemento. Otra sección relevante esta asociada a los combustibles, los cuales aportan la energía necesaria para la transformación de Caliza a Clinker en los respectivos Hornos, en este proceso intervienen combustibles tradicionales (carbón, Pet Coke, Gas Natural y Diesel) y alternativos (Aceites, Solventes, Neumáticos, etc.). A continuación se describe en detalle el proceso llevado en Planta La Calera, para la fabricación del Cemento.

1.1 Recepción de Caliza

En la Fábrica la piedra caliza proveniente de la Mina Navío es recepcionada desde un Tren denominado El Calero, hacia las canchas de acopio en el interior de la Planta, se descarga en tolvas de recepción y desde allí, por medio de correas transportadoras lo trasladan a las canchas de materia de acopio de materia prima.

Otras Caliza denominadas de alta ley son recepcionadas desde camión y su origen es tanto mineral, como de depósitos de conchuelas desde la cuarta región, ambas al igual que la caliza de la mina Navío, aportan el carbonato de calcio y los minerales de fierro, alúmina y sílice, necesarios para la formación del clinker en las etapas posteriores.

Desde las canchas de acopio, cada una de estas materias primas son transportadas, desde Puentes Grúas con una capacidad de 4 toneladas cada pala, toman la caliza y la depositan en dos tolvas, destinadas a la de alta y baja ley respectivamente. Así la materia prima es dosificada obteniéndose la mezcla necesaria exigida para la producción de clinker de alta calidad.

Molienda de Caliza

La mezcla formada y controlada en forma horaria por personal de producción, es enviada mediante cintas de transporte, a dos grandes molinos de bolas, con el objeto de obtener un producto homogéneo y muy fino llamado crudo de cemento, requerido para la etapa de cocción a la que será sometida posteriormente. Este material es acopiado en doce silos de 14 metros de altura con una capacidad de 700 toneladas cada uno. Muestras de materia prima son controladas y analizadas en el laboratorio químico para garantizar la calidad.

1.2 Acondicionamiento de Gases

Por su parte, los gases calientes provenientes del horno son extraídos del sistema por medio del ventilador de tiro o principal y previo acondicionamiento son enviados al sistema de control de material particulado, que consiste en un precipitador electroestático, desde donde los gases limpios abandonan el sistema por la chimenea a la atmósfera. El acondicionamiento de los gases, que es una unidad recientemente modernizada, consiste en un enfriamiento en base a la inyección de agua atomizada que permite “lavar los gases”, mediante la absorción de los mismos, esto se realiza en la descarga del horno y también en el ducto de alimentación de los gases al precipitador electroestático. Este enfriamiento brusco permite reducir la temperatura de los gases desde 600 °C a 190 ºC aproximadamente.

1.3 Calcinación y Clinkerización

Desde los silos el polvo de caliza, se lleva a los hornos rotatorios. Estos son enormes cilindros, ligeramente inclinados, con longitudes que fluctúan entre los 51 y 123 metros. Estos cilindros de acero están revestidos internamente con ladrillo refractario, capaz de soportar altísimas temperaturas.

En su interior, donde el material y los gases alcanzan temperaturas de 1450 y más de 2000 grados Celsius respectivamente, se produce la calcinación de la caliza, formándose un material semivitrificado, compuesto principalmente por silicatos, aluminatos y ferritos de calcio, que tienen altas propiedades aglutinantes al mezclarse con el agua, este producto se denomina Clinker.

Las emisiones de material particulado son controladas mediante precipitadores electrostáticos los cuales garantizan que al menos el 99% de las emisiones serán abatidas. Previo al ingreso de los gases a los precipitadores electrostáticos, ambos hornos cuentan con sistemas de acondicionamiento de gases en base a la inyección de agua atomizada, los cuales reduce la temperatura en forma brusca siendo este un control además para evitar la generación de otros contaminantes.

1.4 Acopio de Clinker

El clinker producido en los hornos es acopiado en silo o cancha de almacenamiento para su posterior uso en la fabricación de cemento. También existen Clinker provenientes de importaciones, los cuales cubren las necesidades de fabricación de acuerdo a los requerimientos de cemento del mercado.

1.5 Llegada y Acopio de Puzolana

Otro de los componentes necesarios para la fabricación de cemento es la puzolana, material címico luminoso que se extrae desde canteras ubicadas en la Región Metropolitana.

Esta materia prima es acopiada en cancha abierta y posteriormente es transportada en su estado natural, hacia un equipo encargado de reducir su contenido de humedad, mediante un proceso de secado, en el cual se aprovechan los gases extraídos en el proceso de enfriamiento de Clinker del Horno 9. La puzolana seca es acopiada en un Silo a la espera de su participación en la fabricación de Cemento.

En esta etapa del proceso también se usan otros elementos con características puzolanicas como son las cenizas provenientes de Centrales Térmicas a carbón.

1.6 Llegada y Acopio de Yeso

La última materia prima relevante es el yeso, que es explotado en yacimientos ubicados en la Cuarta Región o por medio de camiones llega planta para ser recepcionado en cancha abierta y posteriormente almacenado en silo. El yeso permite regular el fraguado para que el cemento no se endurezca mientras se trabaja.

1.7 Molienda de Cemento

Clinker, Puzolana y Yeso son dosificados y posteriormente mezclados y molidos en dos grandes molinos de bolas de dos cámaras y diafragma intermedio, que permiten reducir el tamaño de los componentes hasta polvo fino denominado cemento.

La calidad y propiedades del cemento, quedan determinadas por la participación de cada uno de estos componentes, así como de la fineza final del producto. De esta forma se da origen a los diferentes tipos de cementos fabricados por Cemento Melón.

El circuito de molienda consta además de separadores de última generación y filtros de mangas, que permiten separar el producto de la corriente de aire de ventilación.

1.8 Envasado y Despacho

Una vez producido, el cemento es enviado desde la molienda, por sistemas de transporte neumático, mediante una red de cañerías, hasta los silos de almacenamiento. Los distintos tipos de cemento producidos, son sometidos a pruebas de resistencia y análisis controlados en laboratorios propios y externos.

El envasado se realiza en bolsas de papel de 42.5 Kg., o en Big-Bag, que son contenedores de 1500 Kg. También se utiliza el despacho a granel en ferrocarriles o camiones.

Para el despacho en bolsas de papel, la planta cuenta con un moderno sistema de llenado de sacos y un paletizador

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