Billy Orlando Reyes Profesional de Produccin Planta Yumbo

Nuevos Cementos y Mineralizadores

Explique de forma especfica y basado en la informacin compartida en este curso

cmo reducir las emisiones de CO2 y el consumo energtico en el proceso productivo?,

comparando el cemento portland como se produce en ARGOS con cada uno de los

cementos alternativos estudiados. Considere todas las herramientas que dispone en tu

sitio de trabajo (materiales, software, logstica, proceso, administracin, entre otras)

El consumo energtico y las emisiones de CO2 en el proceso de fabricacin de cemento portland en Argos, se pueden reducir con el uso de mineralizadores en el proceso de manufactura del Clinker (clinkerizacin), el uso de mineralizadores (Na2O, K2O, SO3, Al2O3, CaF2), en nuestro caso el ms factible seria la Fluorita (CaF2), debido a que el flor (F) estabiliza y promueve la formacin de cristales de C3S. El efecto mineralizador de la fluorita permite disminuir la temperatura de sinterizacin y acelerar la velocidad de reaccin, esto representa menor consumo de combustible (carbn), lo que implica menor consumo energtico y reduccin de las emisiones CO2 por combustin , adicionalmente las emisiones de CO2 se pueden reducir an ms si tenemos en cuenta que la mineralizacin aumenta la produccin de C3S, por lo tanto podemos disminuir el LSF en la pasta, generando as menos emisin de CO2 por descarbonatacin de la caliza.

Los cementos alternativos (aluminoso, belitico y sulfoaluminoso) comparados con el OPC, en general ofrecen una emisin menor de CO2, debido a su menor contenido de Caliza en la materia prima, y porque en general las temperaturas de sinterizacion son menores, a excepcin del cemento aluminoso, dado a su alto contenido de almina y para una misma temperatura, traen consigo que la viscosidad de la fase lquida sea mayor, por lo que disminuir la movilidad (Difusin ms difcil) y la facilidad a la coccin del crudo ser peor, aumentando el consumo de combustible, ya que debe trabajarse a una mayor temperatura de coccin.

Portland (OPC) Aluminoso (CAC) Belitico (CB) Sulfoaluminoso (CSA)

Materias Primas CaO - SiO2 - Al2O3 - Fe2O3

Contiene Caliza pero en menor proporcion

que el OPC pero con una mayor cantidad de

Aluminio. Tambien en menor proporcion SiO2 -

Fe2O3 que el OPC

Las mismas Materias Primas que el

OPC, pero con menos proporcion de

caliza que el OPC

Contiene menos caliza y menos sil ice,

adicionalmente el contenido de aluminio es

mayor y una fuente de SO3

Fase predominante Alita (C3S)> 60% Aluminato calcico(CA) > 40% Belita yeelemita (C4A3S) > 50%

Velocidad desarrollo

resistenciasNormal Rapido lenta Rapida

Resistencias iniciales Normal Altas Bajas Altas

Resistencia a SO3 Baja Alta Alta Alta

RefractarioPosee propiedades refractarios por su alto

contenido de Al2O3Su contenido de SO3 no lo permite

Dureza clinker Normal Alto Alta

Temp Sinterizacion 1500 C Mayor a la de OPC Menor a la OPC Menor a la de OPC

reactividad Normal Alta Baja Alta

Fraguado Normal Rapido Lento Rapido

Usos industriales

Fabricaciones de Hormigon

que no requieran altos

esfuerzos.

Fabricaciones donde no se

presenten ataques por

acidos o sulfatos, fuera de

ambientes alcalinos

Obras que requieren muy altas resistencias

iniciales.

Obras situadas en terrenos yesferos y en

ambientes de agresividad moderada.

Trabajos en agua de mar.

Produccin de hormigones a baja

temperatura (hasta -10C).

En obras de carcter refractario.

Aplicacin en presas y para el

confinamiento de residuos

industriales en general y

radioactivos en particular

Utilizados en aplicaciones especializadas que

se requieren altas resistencias iniciales.

Cemento con fibra de vidrio (GFC).

Tuberas de cemento.

Prefabricados (estructuras).

Para correccin de fugas, sellante.

Reparaciones losas

Caracteristicas

Ambientales

Alto consumo energetico

Altas emisiones de CO2

Mayor consumo de

materias no renovables

Mayor consumo combustible que los OPC, lo

que implica mayor generacion de CO2 por

combustion, igualmente esto puede generar

mayor gases Nox (termico), pero su consumo

de Caliza es menor

Menor % LSF (75%), tericamente se

forma un clinker l ibre de alita,

reduce las emisiones de CO2.

Para un factor de saturacin de 80-

85%. La demanda de energa baja

entre un 15 y un 20%.

Menor uso de caliza.

Menores Temperaturas.

Reduccin en emisiones de CO2 provenientes

del material crudo.

Reduccin de emisiones de CO2 provenientes de

la combustin.

Car

acte

rist

icas

Fis

icas

Hacer un anlisis comparativo entre el cemento portland ordinario y los cementos vistos en el curso, considerando las caractersticas fsicas del cemento y las ambientales asociados a su proceso de produccin.

Identifique cul de los tipos de cemento (y/o aplicacin en proceso) estudiados podra usted implementar en su planta de manera rpida. Justifique su respuesta enfatizando en las materias primas, el proceso y el producto final.

COMPORTAMIENTO CRUDO PLANTA YUMBO (%)

M.S. M.A. L.S.F Si02 Al2O3 Fe2O3 CaO CaCO3

2.13 0.99 109.34 12.38 2.90 2.92 43.72 77.85

COMPORTAMIENTO CLINKER PLANTA YUMBO (%)

C3S C2S C3A C4AF Si02 Al2O3 Fe2O3 CaO SO3

61.45 14.09 7.25 13.39 21.08 5.55 4.41 65.90 0.46

Dadas las condiciones de la materia prima en la mina donde el comportamiento actual es a disminuir la proporcin histrica de caliza (80 90%) a valores actuales (75-80 %) y donde los contenidos de Slice es a disminuir y aumento del contenido del xido de hierro, y la tendencia actual al aumentar el contenido de ceniza en el carbn (19-22 %), acompaado de la problemtica de la disposicin final de las cenizas gruesas y finas provenientes de la planta autogeneracin, se podra optar como alternativa la fabricacin de cementos beliticos, actualmente las mezclas de caliza con las cenizas de autogeneracin disminuyen la proporcin del CaO y aumentando el porcentaje de SiO2. En cuanto al proceso no habra mayores reformas, de hecho a mediados de junio del 2011, se presentaron bajos valores de LSF (