Reacciones Que Se Producen en La Fabricación Del Klinker

Reacciones de Clinkerizacion Profesor : Curso :

Lazo Camposano

Mecánica de partículas

Integrantes :

Bladimir Rolando Escobar Carrasco

092091I

Roberto Cangalaya Sánchez

092900D

José Manuel Saravia Castro

092094H

Mecanica de Particulas

Universidad Nacional del Callao

REACCIONES QUE SE PRODUCEN EN LA FABRICACIÓN DEL CLINKER Fabricación del Clinker: Horno, enfriador A medida que la harina va avanzando en el interior del horno, la temperatura va aumentando hasta alcanzar los 1500oC. A esta temperatura se producen complejas reacciones químicas que dan lugar al Clinker. Para alcanzar las temperaturas, el horno cuenta con una llama principal que arde a 2000oC. Estas llamas se alimentan con combustibles tradicionales, como el carbón o el coque de petróleo, o alternativos como los neumáticos o los lodos de depuradora, entre otros.

Reacciones de Clinkerización

Profesor : Lazo Camposano

Mecanica de Particulas

Universidad Nacional del Callao

NOMENCLATURA: Nomenclatura química del cemento C S A H F

Nombre

Nomenclatura en química estándar CaO SiO2 Al2O3 H2O Fe2O3

Oxido de Calcio Oxido de Silicio Oxido de Aluminio Agua Oxido de Hierro

FORMACION FASES MINERALES DEL CLINKER :

BASE

CaO

ACIDOS +SiO2

+SiO2

C3S (ALITA)

+Al2O3 +Fe2O3

+Al2O3

C2S

C3A

C4AF

(BELITA

(ALITA)

(ALITA)

SALES “SILICATOS”

CLINKER

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Profesor : Lazo Camposano

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Mecanica de Particulas

OXIDOS PRESENTES EN UN CLINKER: Nombre

Composición

Peso Molecular

Formula abreviada

Cal

CaO

56

C

Silice

SiO2

60

S

Aluminio

Al2O3

102

A

Hierro

Fe2O3

160

F

Agua

H2O

18

H

Anhidrido sulfurico

SO3

80

̅

Magnesia

MgO

40

M

Sodio

Na2O

62

N

Potasio

K2O

94

k

COMPOSICION QUIMICA EN UN CEMENTO: Proporción (%) Nombre

Composición

Silice Alumina Hierro Cal combinada Magnesia Azufre Perdida al fuego Cal libre Residuo insoluble Alcalis

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 P.F. CaO R.I. Na2O + K2O

Clinker 21.4 5.5 3.8 66.4 1.4 0.3 0.2 1.0 0.1 0.9

Cemento 19.9 5.1 3.5 64.0 1.3 3.6 1.6 0.9 0.1 0.8

COMPONENTES PRINCIPALES DEL CLINKER Nombre

Composición

Formula reducida

Formula mineral

Composición Potencial (%)

Silicato tricalcico Silicato bicalcico Aluminato tricalcico Ferrito aluminato tetracalcico

3 CaO SiO2 2 CaO SiO2 3 CaO Al2O3 4 CaO Al2O3 Fe2O3

C3S C2S C3A C4AF

Alita Belita Celita

40-50 20-30 10-15 5-10

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PRINCIPALES REACCIONES DE CLINKERIZACIÓN – A 100 ºC Se produce la evaporación del agua que contenga el crudo – A 1000 ºC Se produce la combustión de la materia orgánica, la descarbonatación de la caliza y la pérdida del agua de constitución de la arcilla, la cual se descompone y entra en actividad para combinarse sus óxidos con la cal CaCO3 + calor → CaO + CO2 2SiO2·Al2O3·2H2O → 2SiO2 + Al2O3 + 2H2O – A 1200 ºC El óxido férrico existente y la alúmina separada de la arcilla reaccionan con la cal y originan ferroaluminato tetracálcico y aluminato tricálcico Fe2O3 + Al2O3 + 4CaO → Fe2O3·Al2O3·4CaO Al2O3 + 3CaO → Al2O3·3CaO Estos dos compuestos forman una masa pastosa denominada lecho fundido en el cual flotan la sílice y la cal restantes en estado sólido. – Entre 1200 ºC y 1300 ºC Se verifica la reacción de la cal y la sílice para formar silicato bicálcico, debiendo sobrar cal. SiO2 + 2CaO → SiO2·2CaO + (CaO) Este compuesto tiene carácter hidráulico, pero si se detuviera el proceso a esta temperatura los cementos solamente tendrían resistencia a largo plazo – Entre 1400 ºC y 1450 ºC Parte del silicato bicálcico formado reacciona con la cal sobrante y se forma el silicato tricálcico. SiO2·2CaO + CaO → SiO2·3CaO

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Este compuesto es el componente hidráulico por excelencia, al cual se deben las resistencias mecánicas iniciales del cemento. En la Figura se muestra gráficamente el desarrollo de las reacciones de clinkerización en función de la temperatura disponible, entre los cuatro óxido básicos: C, S, A y F.

COMPUESTOS SECUNDARIOS 

Cal libre:

Presente en una pequeña proporción (0,5 a 1%), provoca expansividad si se hidrata durante el endurecimiento 

Magnesia:

Su contenido se limita al 5%, dado su carácter expansivo.

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

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Álcalis:

Son reactivos con un grupo de áridos de naturaleza silícea, generando sales expansivas. - ESQUEMA DEL PROCESO DE CLINKERIZACION

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