LA PRODUZIONE DEL CEMENTO PORTLAND

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BERGAMO FACOLTA DI INGEGNERIA LA PRODUZIONE DEL CEMENTO PORTLAND Prof. Ing. Luigi Coppola

2 IL CEMENTO LEGANTE IDRAULICO PIÙ DIFFUSO Ogni anno si producono al mondo circa 4 miliardi di tonnellate di cui 20 milioni vengono prodotti in Italia

3 CEMENTO PORTLAND LEGANTE IDRAULICO PIÙ IMPORTANTE

4 CALCARE ARGILLE SABBIE CENERI DI PIRITE (T C) FORNI ROTANTI CLINKER MACINAZIONE CLINKER GESSO

5 COTTURA DEL CLINKER MACINAZIONE DEL CEMENTO ESTRAZIONE E PREPARAZIONE DELLE MATERIE PRIME

6 CEMENTI IN COMMERCIO CEMENTO PORTLAND POLVERI DI CALCARE FUMO DI SILICE POZZOLANE NATURALI LOPPA D ALTOFORNO CENERE VOLANTE SCISTO CALCINATO Il cemento Portland puro rappresenta solo l 8% della produzione totale.

7 COTTURA DEL CLINKER MACINAZIONE DEL CEMENTO ESTRAZIONE E PREPARAZIONE DELLE MATERIE PRIME

8 SCELTA DELLE MATERIE PRIME Contengono in proporzioni prestabilite silice (argille), ossidi di alluminio, calcare (calcare) e ossidi di ferro (pirite)

9 GLI ELEMENTI DI BASE-SEMPLIFICAZIONE CALCARE CaCO 3 (carbonato di calcio) SiO 2 (biossido di silicio) Fe 2 O 3 (ossido di ferro) Al 2 O 3 (ossido di alluminio) MARNA/ARGILLA

10 COMPOSIZIONE MATERIE PRIME CALCARE MARNA/ARGILLA PREMISCELATO

11 MACINAZIONE DELLE MATERIE PRIME Le materie prime opportunamente miscelate vengono macinate in frantoi ed umidificate per produrre una polvere denominata farina

12 COTTURA DEL CLINKER MACINAZIONE DEL CEMENTO ESTRAZIONE E PREPARAZIONE DELLE MATERIE PRIME MACINAZIONE FARINA

13 COTTURA DELLE MATERIE PRIME La farina viene introdotta all estremità superiore di un forno rotante costituito da un cilindro (diametro 5-7 m, lunghezza m) e avanza in controcorrente rispetto al flusso di calore

14 FORNO ROTANTE

15 Cottura del clinker

16 COTTURA DELLE MATERIE PRIME Il flusso di calore viene generato dalla combustione di carbone o metano all estremità inferiore del forno.

17 COTTURA DELLE MATERIE PRIME Durante l avanzamento nel forno la farina subisce una serie di trasformazioni chimiche che consistono: a) ESPULSIONE DELL ACQUA LIBERA A 100 C

18 COTTURA DELLE MATERIE PRIME b) Perdita dell acqua legata nelle argille a 750 C c) Decarbonatazione del calcare tra 750 e 1000 C d) Parziale fusione (clinkerizzazione) della massa a 1450 C con formazione di SILICATI

19 COTTURA DELLE MATERIE PRIME e) Parziale raffreddamento a 1350 C con formazione di ALLUMINATI f) Raffreddamento mediante corrente d aria e formazione del CLINKER

20 MACINAZIONE DEL CLINKER Il clinker in forma di particelle sferiche di diametro 3-25 mm viene macinato in mulini a sfere insieme al gesso (3-4 % come SO 3 ) fino ad ottenere una polvere di dimensioni inferiori a 100 micrometri (IL CEMENTO PORTLAND)

21 CLINKER

22 COTTURA DEL CLINKER MACINAZIONE DEL CEMENTO ESTRAZIONE E PREPARAZIONE DELLE MATERIE PRIME

23 MULINO A SFERE PER LA MACINAZIONE DEL CLINKER

24 CEMENTERIA