Procedimiento y dispositivo para la refrigeración de cemento o de polvo del tipo de cemento.

Dispositivo para la fabricación de hormigón fresco bajo mezcla de cemento o polvos del tipo de cemento,

con unconducto de transporte (9) que desemboca en el silo (10) para cemento o un polvo del tipo de cemento y con unconducto de presión (3, 7) que desemboca en un lugar de alimentación (8) en el conducto de transporte para dióxidode carbono líquido así como con una sección de expansión prevista en el conducto de transporte (9) curso abajo dellugar de alimentación (8) con sección transversal ampliada, caracterizado porque en la zona del lugar dealimentación (8) están dispuestos el conducto de transporte (9) y el conducto de presión (7), de tal manera que lasdos corrientes de sustancia están conducidas en ángulo agudo, para apoyar el transporte en el conducto detransporte (9).

Procedimiento y dispositivo para la refrigeración de cemento o de polvo del tipo de cemento Procedimiento y dispositivo para la refrigeración de cemento o de polvo del tipo de cemento, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En la fabricación de cemento fresco es necesario con frecuencia refrigerar la sustancia sólida mezclada con cemento fresco, por ejemplo cemento o polvo del tipo de cemento. Se conoce poner la sustancia sólida en contacto directo con nitrógeno líquido y refrigerarla de esta manera.

Un procedimiento de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 36 23 726 A1. En el objeto de esta publicación se realiza una refrigeración del cemento porque se pulveriza, simultáneamente con la alimentación de cemento en un silo de reserva a través de un racor de llenado, nitrógeno líquido a través de un conducto de alimentación separado en el silo de cemento. Durante el contacto con el cemento, el nitrógeno se evapora y se descarga como gas con la corriente de aire de salida. Sin embargo, con este procedimiento no se puede conseguir una refrigeración suficiente, puesto que durante la alimentación separada de cemento y nitrógeno solamente se establece un contacto térmico insuficiente entre ambas sustancias. Una gran parte del nitrógeno empleado se escapa de esta manera sin ser utilizado, y el gas nitrógeno frío de salida puede provocar fácilmente una congelación de un filtro de eliminación del polvo asociado al silo.

Se conoce a partir del documento US 44 79 362 un procedimiento para la refrigeración de cemento, en el que se alimenta cemento reumáticamente a través de un conducto de transporte en un silo y se introduce nitrógeno líquido a través de un racor dispuesto en el conducto de cemento. En este procedimiento es un inconveniente que tampoco aquí se establece ningún intercambio de calor homogéneo entre el cemento y el nitrógeno y de esta manera se utiliza la entalpía del nitrógeno sólo en una medida insuficiente.

En el documento DE 40 10 045 A1 se describe otro procedimiento para la refrigeración de una sustancia en polvo, en particular cemento, en el que la sustancia es transportada a través de un conducto de transporte hasta un silo. En el conducto de transporte está incorporada una válvula Venturi. El nitrógeno líquido empleado como refrigerante es inyectado a través de un tubo de mezcla dispuesto en la tobera Venturi hasta la corriente de transporte de la sustancia. La sustancia mezclada con el nitrógeno y refrigerada de esta manera es transportada a continuación hasta el silo y allí cae en la zona de almacenamiento del silo, mientras el nitrógeno se escapa a través del filtro de eliminación del polvo asociado al silo.

Sin embargo, en este procedimiento es un inconveniente que cuando el nitrógeno líquido incide sobre la sustancia tiene lugar una transferencia de las fases del nitrógeno y, por loo tanto, un fuerte desarrollo de gas en el lugar de alimentación. Esto conduce a un bloqueo de corta duración de la corriente de transporte de la sustancia. A través de la parada de la corriente de transporte se desintegran las burbujas de gas en el conducto de transporte y se reanuda la corriente de sustancia sólida, para establecer de nuevo el contacto de la sustancia con el nitrógeno líquido y de esta manera un fuerte desarrollo de gas en el conducto de transporte. Este proceso se repite continuamente y conduce a una entrada irregular de la sustancia en el silo y, por lo tanto, como consecuencia de ello, a un soplado del tipo de impulsos de polvos sobre la instalación de eliminación del polvo del silo de almacenamiento. De esta manera, se pierde sustancia y se produce una carga considerable de los trabajadores y del medio ambiente. Cuando el nivel de llenado del silo es ya alto de más del 70 %, como consecuencia del alto desarrollo de gas y de la circulación de gas turbulenta fuerte implicada con ello en la zona superior del silo, sucede que el cemento es arrastrado por el gas nitrógeno. Esto conduce a una pérdida adicional de sustancia y, además, al requerimiento de que en el filtro de eliminación del polvo debe estar presente una superficie de filtro muy grande.

Por lo tanto, el cometido de la invención es preparar un procedimiento y un dispositivo para la refrigeración de cemento o de polvos del tipo de cemento, que trabaja de una manera muy eficiente y reduce la carga de las personas y del medio ambiente.

Este cometido se soluciona con un dispositivo con las características de la reivindicación 1 así como con una utilización del dispositivo de cuerdo con la invención con las características de la reivindicación 4.

En realidad, los ensayos han mostrado que durante la refrigeración de cemento fresco con dióxido de carbono en presencia de agua se produce la reducción del valor pH y, por lo tanto, una disminución drástica de la calidad del hormigón. Por este motivo, se considerable hasta ahora que el dióxido de carbono era un refrigerante inadecuado. No obstante, se ha mostrado que la refrigeración de cemento, que está presente en el estado seco, con dióxido de carbono no tiene ninguna influencia negativa sobre las propiedades del cemento fresco, en particular no influye sobre el valor pH y la pasividad. Tampoco tiene lugar una desgasificación del dióxido de carbono desde el hormigón fresco generado, a través de lo cual se modificaría la estructura del hormigón a través de la formación de rechupes. Por otro lado, el dióxido de carbono posee un contenido de frío específico de la masa considerablemente mayor que el nitrógeno líquido y, por lo tanto, se puede utilizar en cantidades menores con la misma capacidad de refrigeración.

Por lo tanto, durante el contacto con el cemento se liberan solamente volúmenes más reducidos de gas.

Durante la alimentación del dióxido de carbono en estado líquido se puede prescindir, además, de conductos costosos aislados térmicamente. El dióxido de carbono líquido posee una temperatura crítica de 31ºC y una presión crítica de 7, 4 MPa, y se refrigera durante su expansión como consecuencia del efecto Joule – Thomson bajo la formación de dióxido de carbono frío y nieve de dióxido de carbono. Por lo tanto, se puede conducir en un conducto de presión a temperatura ambiente. El dióxido de carbono en forma de gas como medio de refrigeración para cemento debería presentar con preferencia una temperatura de -78ºC a 5ºC, con preferencia de -78ºC a -25ºC.

Con preferencia, el cemento o polvo del tipo de cemento es refrigerado ya durante su alimentación a u silo. A tal fin, se transporta el cemento o el polvo del tipo de cemento a través de un conducto de transporte hasta un silo, y se alimenta dióxido de carbono en el estado licuado o gaseoso frío en un lugar de alimentación hasta el conducto de transporte y se mezcla en un recorrido de mezcla del conducto de transporte con el cemento. La mezcla y, por lo tanto, la refrigeración del cemento se realizan, por consiguiente, ya dentro del conducto de transporte hacia el silo. A la entrada en el silo, se separan las corrientes de sustancia de cemento y de gas dióxido de carbono. El cemento cae en el interior del silo, mientras que el gas dióxido de carbono llega al aire libre a través de la instalación de eliminación del polvo. En virtud del desarrollo de gas mucho más reducido en comparación con el nitrógeno, incluso cuando el silo está casi totalmente lleno, solamente se produce en una extensión insignificante el soplado de polvo de cemento a través de la instalación de eliminación del polvo. La instalación de eliminación del polvo se puede concebir, por lo tanto, correspondientemente menor y solamente necesita una frecuencia de mantenimiento más reducida en comparación con un silo de la misma capacidad accionado con refrigeración con nitrógeno.

En el caso de la refrigeración con dióxido de carbono, que es alimentado en el estado líquido, una configuración especialmente ventajosa de la invención prevé que tenga lugar una expansión del dióxido de carbono líquido a la entrada en el conducto de transporte. Durante la expansión a la presión que predomina en el conducto de transporte se refrigera el dióxido de carbono líquido bajo la formación de gas dióxido de carbono liquido y nieve de dióxido de carbono hasta -80ºC. La nieve de dióxido de carbono se mezcla con el cemento en el conducto de transporte y se sublima rápidamente.

El dispositivo reivindicado para la fabricación de hormigón fresco comprende un conducto de transporte de cemento o de polvo del tipo de cemento que desemboca en un silo y un conducto de presión que desemboca en un lugar de alimentación en el conducto de transporte para dióxido de carbono líquido. A la entrada en... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la fabricación de hormigón fresco bajo mezcla de cemento o polvos del tipo de cemento, con un conducto de transporte (9) que desemboca en el silo (10) para cemento o un polvo del tipo de cemento y con un conducto de presión (3, 7) que desemboca en un lugar de alimentación (8) en el conducto de transporte para dióxido de carbono líquido así como con una sección de expansión prevista en el conducto de transporte (9) curso abajo del lugar de alimentación (8) con sección transversal ampliada, caracterizado porque en la zona del lugar de alimentación (8) están dispuestos el conducto de transporte (9) y el conducto de presión (7) , de tal manera que las dos corrientes de sustancia están conducidas en ángulo agudo, para apoyar el transporte en el conducto de transporte (9) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque entre el lugar de alimentación (8) y el orificio de boca del lado del silo del conducto de transporte (9) está previsto un recorrido de mezcla para la mezcla del cemento o de la sustancia del tipo de cemento con el dióxido de carbono.

3. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque una instalación de regulación (5) regula las corrientes volumétricas de cemento o bien de sustancia del tipo de cemento y/o de dióxido de carbono en función de la temperatura del cemento o bien de la sustancia del tipo de cemento y/o de la carga de polvo de una corriente de gases de escape descargada desde el silo (10) .

4. Utilización de un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores para la fabricación de cemento fresco.