Clinkerul este un material nodular care este o componentă esențială în producția de ciment. Clinkerul este compus în principal din silicat de calciu și alte materiale care îi conferă proprietăți de legare excepționale care conferă rezistență și durabilitate aplicațiilor de ciment.
Proprietățile unice ale clincherului contribuie, de asemenea, la calitatea esențială a întăririi în ciment, ceea ce îl face unul dintre cele mai valoroase materiale de construcție existente.
Procesul de producție de clincher
Producătorii de ciment creează clincher printr-un proces în mai multe etape care include selecția ingredientelor, încălzirea și măcinarea.
Prepararea mineralelor brute – Principalele ingrediente în producția de clincher sunt calcarul și argila. Producătorii extrag aceste ingrediente, le transportă la unitatea de producție, apoi le macină și le amestecă pentru a obține un amestec uniform. Preîncălzirea cuptorului – Producătorii de ciment alimentează amestecul de măcinat brut într-un turn de preîncălzire sau un ciclon unde sunt expuși la gaze fierbinți. Acest pas elimină orice umiditate din materiile prime și le pregătește pentru reacțiile chimice din etapa următoare. Arderea în cuptor – Materialul preîncălzit este alimentat într-un cuptor rotativ unde materialele sunt expuse la temperaturi ridicate de până la 1400o-1500o C (2550o-2730o F). Căldura creează reacția chimică care formează clincherul. Formarea clincherului – Pe măsură ce materia primă se deplasează prin cuptor, suferă reacții complexe. Reacția primară este o decarbonizare a calcarului. Acest proces creează oxid de calciu (var). Varul reacționează cu componente precum silice și alumină din argilă pentru a crea silicați de calciu și aluminați de calciu. Acestea sunt principalele componente ale clincherului. Răcirea clincherului – După părăsirea cuptorului, clincherul este extrem de fierbinte. Producătorii trebuie să răcească rapid clincherul pentru a-i asigura proprietățile fizice. Ei folosesc aer sau apă în unități de răcire specializate numite răcitoare de clincher. Măcinarea clincherului – Mașinile de ciment, cum ar fi morile cu bile sau morile cu role verticale, macină clincherul răcit într-o pulbere. Etapa de măcinare poate include, de asemenea, adăugarea de aditivi precum gipsul pentru a controla timpul de priză a cimentului.
Compoziția de clincher
Compoziția exactă a clincherului depinde de tipul de ciment pe care producătorul îl produce, dar există ingrediente primare care sunt comune în majoritatea producției de clincher.
Silicati de calciu
Cele mai proeminente ingrediente din clincher sunt silicații de calciu, care constau din silicat tricalcic și silicat dicalcic. Silicații de calciu contribuie la rezistența și proprietățile de priză ale cimentului.
Aluminați de calciu
Celelalte ingrediente cele mai importante sunt aluminații de calciu, dintre care cel mai proeminent este aluminatul tricalcic. Aluminații de calciu fac ca cimentul să se întărească mai rapid și determină dezvoltarea timpurie a rezistenței. Cantitățile mari de aluminat tricalcic vor crește timpii de priză pentru ciment, dar vor crește și riscul atacurilor cu sulfat.
Oxizi de calciu
Oxidul de calciu este un produs secundar al încălzirii ingredientelor brute pentru a forma clincherul. Decarbonizarea care produce oxid de calciu contribuie la proprietățile de legare ale cimentului și la reacția acestuia cu apa numită hidratare.
Sulfat de calciu
Gipsul, care conține sulfat de calciu, este un aditiv comun în clincher. Ajută la reglarea timpului de priză în timpul procesului de hidratare.
Componente minore
Ingredientele minore din clincher includ elemente precum oxidul de fier, oxidul de magneziu, alcalii și alte oligoelemente. Aceste elemente influențează culoarea, timpul de priză și rezistența la alte reacții chimice.
Tipuri de clinker
Producătorii de ciment creează diferite clinchere pe baza variațiilor materiilor prime și a procesului de fabricație.
Ciment Portland obișnuit (OPC) – Clinkerul Portland este cel mai comun tip de clincher produs. Acest clincher este potrivit pentru majoritatea scopurilor generale de construcție. Clinker rezistent la sulfat – Producătorii creează acest tip de clincher, astfel încât să îl poată utiliza în amestecuri de ciment rezistente la sulfat. Clincherele rezistente la sulfat au un nivel mai scăzut de aluminați tricalcici care sunt susceptibili la reacțiile sulfatului. Acestea rezistă efectelor sulfaților în apă și sol. Clinker cu căldură scăzută – Producătorii proiectează acest clincher pentru a genera mai puțină căldură în timpul procesului de hidratare. Aceasta înseamnă că există un nivel mai scăzut de aluminat tricalcic decât în clincherul standard. Clincherul la căldură scăzută este un ingredient comun în ciment pe care constructorii îl folosesc pentru structuri mari în care generarea de căldură poate provoca fisurare termică. Clinker alb – Clinkerul alb se caracterizează prin puritatea și culoarea sa strălucitoare, deschisă. Producătorii creează clincher alb folosind materii prime cu un conținut scăzut de fier și mangan. Acesta este materialul principal din cimentul alb. Clinker cu conținut ridicat de alumină – Acest clincher are un nivel mai ridicat de alumină decât alte tipuri de clincher. Acest lucru este esențial în cimentul refractar deoarece are o rezistență ridicată la substanțe chimice și la temperaturi ridicate. Belite Calciu Sulfoaluminat Ternezit (BCT) Clinker – Clinkerul BCT este o varietate inovatoare de clincher care produce cu 30% mai puține emisii de dioxid de carbon. Procesul de fabricație pentru clincher BCT necesită, de asemenea, cu 15% mai puțină energie pentru a produce.
Impactul asupra mediului al producției de clincher
Producția de clincher are un impact semnificativ asupra mediului, inclusiv producerea de gaze cu efect de seră (CO2), consumul de energie, poluarea aerului, extracția materialelor prin minerit, consumul de apă și poluare și generarea de deșeuri. Multe companii de ciment lucrează activ pentru a atenua aceste impacturi negative asupra mediului prin practicile lor de zi cu zi.
Companiile de ciment investesc în tehnologii de captare, utilizare și stocare a carbonului (CCUS). Ei stochează CO2 pentru utilizare ulterioară sau îl sechestrează pentru stocare permanentă în subteran. De asemenea, investesc în surse alternative de combustibil, cum ar fi biomasa și anvelopele uzate, în loc să folosească combustibili fosili pentru a alimenta producția.
Pentru a reduce utilizarea materiilor prime, unii folosesc materiale alternative, cum ar fi cenușa zburătoare, zgura și fumul de silice. De asemenea, încearcă să-și refolosească deșeurile ca parte a procesului lor pentru a-și reduce eliminarea deșeurilor și a crea un sistem mai circular. În plus, companiile de ciment implementează strategii mai bune de gestionare și conservare a apei.
Dacă vă place pagina noastră, vă rugăm să distribuiți prietenilor tăi & Facebook
