Processo de fabricação do cimento

Processo de fabricação do cimento

Os principais materiais utilizados na fabricação do cimento é o calcário, a argila, o minério de ferro e o gesso, estes são extraídos por meio de detonações das minas. Após a extração das materias primas utilizadas elas são todas trituradas em um britador e transportadas para a fábrica.  Na fábrica estas matérias primas são armazenadas, homegenizadas e enviadas para o processo de produção.

O processo de fabricação do cimento se resume em 6 fases, estas são respectivamente: Pre-homogenização, moinho de farinha, produção do clínquer, resfriamento, moinho de cimento e expedição de cimento.

A primeira fase do processo começa com a principal matéria prima do cimeto, o calcario. O material extraido das minas é britado, levado para fábrica e armazenados em silos verticais para sua pré-homogenização, que consiste em colocar por camadas o calcário e a argila. Após isso é feito com este material análises químicas no laboratório de controle de qualidade da fábrica.

Na segunda fase o calcario ja analisado e liberado pelo laboratorio é transferido para área chamada de moinho de farinha. Nessa fase o calcário é moido com argila e aditivos especificos. O nome farinha é denominado porque no final desse processo ocorrido são formados grãos muito finos. O produto final geral é estocado em silos especiais até serem enviados ao forno rotativo.

A terceira fase é a produção do Clínquer, nesta fase antes de inserir a farinha no forno rotativo, ela passa pela torre de ciclone para o aquecimento, este aquecimento é feito através dos gases quente originados pelo forno que se encontra logo abaixo. Quando a farinha finalmente chega ao forno rotativo, a temperatura se encontra aproximadamente a 900 ºC, assim reduz o consumo de energia. No interior do forno a temperatura chega a aproximadamente 1450 ºC. Este aquecimento faz com que se forme o chamado Clínquer.

A quarta fase é a fase de finalizaçao da produção do clínquer, onde o material é resfriado para uma temperatura de aproximadamente de 200 ºC. Após esse processo, é feito uma nova coleta do material gerado para ser analisado pelo laboratório de controle de qualidade. Finalizada as análises o clinquer é transportado para as moegas, onde é misturado com as demais matérias primas do cimento. No setor de moinho de farinha e no setor de resfriamento é instalado um filtro na saída do equipamento para liberação do ar sem poluentes para atmosfera.

A mistura segue para o moinho de cimento, esta é a quinta fase. Nesta fase todos os componentes são moídos ate atingirem a granulometria ideal, resultando assim o cimento.

Na sexta e ultima fase, o cimento ja pronto é estocado em silos até ser ensacado e comercializado.

O processo de fabricação do cimento é bem complexo e envolve diversas áreas de operações unitárias. Umas das fases que se aplicam as operações unitarias são respectivamente: 2ª e 5ª fase – Moinho de farinha e Moinho do cimento, 3ª fase – Produção do clínquer e 4ª fase – Resfriamento.

A segunda e quinta fase, no processo de moagem de farinha e moagem do cimento, pode ser feita de inúmeras maneiras. Pegamos como base o moinho de bolas representado na figura 1 e 2 a seguir. A operação unitária envolvida neste processo de moagem é a granulometria, que consiste em diminuir as dimensões da matéria prima, sendo assim, após o material ser moído ele é passado por uma peneira para separar o fino. A finura do cimento tem uma determinada faixa que determina sua qualidade, se o cimento for muito fino ele reagirá até com a umidade do ar e isso não é vantajoso para o processo, mas se também o cimento for muito grosso ele terá problemas na reatividade. Uma finura adequada deve ficar entre 10 até 45 micrometros. A maior reatividade se deve ao fato de os produtos reagirem conforme aumenta a sua área de contato.

Figura 1: Imagem real do moinho de farinha.

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Figura 2: Imagem real do moinho de cimento.

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Na terceira fase, a operação unitária envolvida é na produção do clínquer que é feita em uma torre de ciclone ilustrada na figura 4 e 5 a seguir. Esta torre é responsável pela completa retirada da água da farinha produzida, fazendo a desidratação e há também uma troca de calor com o ar que vem do forno, dessa forma faz com que o material chegue seco e em temperatura elevada ao pré-calcinador. Torres de ciclones fazem com que a farinha crie ciclonetes aumentando assim sua velocidade e absorção de calor e retardando sua queda.