Procedimiento industrial de fabricación de clinker de alto contenido en belita.

Procedimiento de fabricación de clinker que incluye de 40 a 75% de belita,

% expresado en peso con respecto al peso total de clinker, que incluye las siguientes etapas:

(i) introducir la harina cruda en una cámara de calcinación de un horno de fábrica de cemento, incluyendo la harina cruda al menos una fuente de calcio, una fuente de sílice, una fuente de alúmina, una fuente de hierro, una fuente de azufre y una fuente de boro;

(ii) calcinar la harina cruda a una temperatura comprendida entre 1150°C a 1375°C;

(iii) medir el peso por litro del producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que tiene un peso por litro estrictamente inferior a 650 g/litro;

(iv) medir la cantidad de SO3 en el producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que presenta una relación de cantidad de SO3 de la harina cruda descarbonatada/cantidad de SO3 en el producto resultante de la etapa (ii) inferior o igual a 0,75 y superior o igual a 1,2;

(v) medir la cantidad de cal libre (CaOl) en el producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que tiene una cantidad de cal libre estrictamente superior a 1,5%, porcentaje en peso de cal libre en el producto resultante de la etapa (ii).

Procedimiento industrial de fabricación de clinker de alto contenido en belita

La presente invención se refiere a un procedimiento industrial de fabricación de clinker de alto contenido en belita.

Los clinkers de alto contenido en belita son clinkers de bajo contenido de alita o ausencia de alita, que es una de las fases minerales de los clinkers tradicionales de tipo Portland.

Los industriales desarrollaron clinkers de alto contenido en belita. Estos clinkers presentan por otro lado como ventaja reducir significativamente las emisiones de C2 en comparación con la fabricación de los clinkers de tipo Portland.

Estos clinkers de alto contenido en belita producen cementos cuyas resistencias mecánicas satisfacen o superan las exigencias normativas, y los resultados requeridos en las aplicaciones de los hormigones modernos actuales.

Sin embargo la fabricación de estos clinkers de alto contenido en belita en hornos tradicionales para los clinkers de tipo Portland requiere indicadores de cocción adicionales y adaptados a su fabricación.

El documento MEHTA P.K.: "Investigations on energy-saving cements", World Cement Technology, Cement and Concrete Asociación, London, GB, el 1 de mayo de 198, páginas 166-177, SSN: 38-8855, XP84477, revela un procedimiento de laboratorio empleado con un horno eléctrico y productos de partida de alta pureza. Este procedimiento no es posible a escala Industrial.

Así, el problema que se propone solucionar la invención consiste en proporcionar un nuevo procedimiento industrial de fabricación de clinker de alto contenido en belita.

De manera inesperada, los inventores pusieron de relieve que es posible realizar un clinker de alto contenido en belita en un horno tradicional de fábrica de cemento respetando algunas prescripciones.

Con este fin la presente Invención propone un procedimiento de fabricación de clinker que incluye de 4 a 75% de belita, % expresado en peso con respecto al peso total de clinker, que incluye las siguientes etapas:

i. introducir la harina cruda en una cámara de calcinación de un horno de fábrica de cemento; incluyendo la harina cruda al menos una fuente de calcio, una fuente de sílice, una fuente de alúmina, una fuente de hierro, una fuente de azufre, una fuente de boro;

ii. calcinar la harina cruda a una temperatura comprendida entre 115°C y 1375°C;

iii. medir el peso por litro del producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que tiene un peso por litro estrictamente inferior a 65 g/litro;

iv. medir la cantidad de S3 en el producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que presenta una relación de cantidad de S3 de la harina cruda descarbonatada/cantidad de S3 en el producto resultante de la etapa (ii) inferior o igual a ,75 y superior o igual a 1,2;

v. medir la cantidad de cal libre (CaOI) en el producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que tiene una cantidad de cal libre estrictamente superior a 1,5%, porcentaje en peso de cal libre en el producto resultante de la etapa (ii).

La invención ofrece al menos una de las ventajas determinantes descritas a continuación.

Ventajosamente, el procedimiento según la invención se puede aplicaren todos los hornos de fábricas de cemento, incluidos los hornos tradicionales utilizados para fabricar el clinker de tipo Portland.

La invención ofrece como otra ventaja que el procedimiento según la invención requiere temperaturas de cocción más bajas que las requeridas para la fabricación del clinker de tipo Portland.

Otra ventaja de la presente invención es que los indicadores de seguimiento de la cocción (es decir, las etapas (iii), (iv) y (v)) se pueden emplear fácilmente en una fábrica de cemento.

Además, el procedimiento según la invención no requiere un horno de fábrica de cemento específico.

La invención ofrece como otra ventaja que el procedimiento según la invención de fabricación del clinker de alto contenido en belita permite reducir la energía necesaria en aproximadamente 2% en comparación con un procedimiento de fabricación de clinker Portland.

Finalmente, la invención ofrece como otra ventaja que el procedimiento según la invención de fabricación del clinker de alto contenido en belita permite reducir las emisiones de C2 energía necesaria en aproximadamente 2% en

comparación con un procedimiento de fabricación de clinker Portland.

Otras ventajas y características de la invención aparecerán claramente en la lectura de la descripción y de los ejemplos dados a título puramente ilustrativo y no limitativo que se presentan a continuación.

De aquí en adelante en la exposición de la invención, las notaciones abreviadas siguientes se utilizarán, excepto indicación contraria explícita, para designar los componentes mineralógicos del cemento:

C representa CaO (cal), y CaOI representa la cal libre no combinada en el clinker,

A representa a AI2O3 (alúmina),

F representa a Fe23,

S represente a SÍO2 (sílice),

T representa el TÍO2,

$ representa SO3.

Por la expresión "aglutinante hidráulico", se entiende según la presente invención cualquier compuesto que tiene la propiedad de hidratarse en presencia de agua y cuya hldrataclón permite obtener un sólido que tiene características mecánicas. El aglutinante hidráulico obtenido según la Invención puede en particular ser un cemento. Preferentemente, el aglutinante hidráulico obtenido según la Invención es un cemento.

Por la expresión "cemento Portland", se entiende según la Invención un cemento de tipo CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV o CEM V según la norma "Cement" NF EN 197-1.

Por la expresión "clinker Portland", se entiende según la Invención un clinker tal como se define en la norma "Ciment" NF EN 197-1.

Por el término "feldespatos", se entiende según la Invención un mineral a base de silicato doble de aluminio, de potasio, de sodio o de calcio. Los feldespatos son de la familia de los tectosilicatos. Existen numerosos feldespatos de los cuales los principales son la ortosa, la albita y la anortlta. La mezcla de estos dos últimos da la serie de las plagioclasas.

Por el término "clinker", se entiende según la invención el producto obtenido después de la cocción (clinkerización) de una mezcla (harina cruda).

Por los términos siguientes, se entiende según la presente invención:

C3S: Silicato tricálcico impuro (Ca3S¡5): (Alita) 3(CaO)*(S¡2)

C2S: Silicato bicálcico impuro (Ca2S¡4): (Belita) 2(CaO)*(S¡2)

C3A: Aluminato tricálcico (Ca3AI26): (Aluminato) 3(Ca)*(AI23)

C4AF: Ferroaluminato tetracálcico (Ca4AI2Fe2Oi): (Ferrita o aluminoferrita o brownmillerita) 4

(Ca)*(AI23)*(Fe2C>3), o más generalmente un compuesto de fórmula general 2(Ca)*x(AI23)*(1-x) (Fe2C>3) con X de ,2 a ,8

C4A3$: sulfoaluminato de calcio "ye' elimita" 4(CaO)*3(AI23)*(SC>3)

Calcáreo (caliza): CaC3 - Yeso: CaS4*2(H2O);

Sulfato de calcio semihidratado: CaSO4*.5H2O;

Sulfato de calcio anhidro: CaS4;

Periclasa: MgO;

Arena, sílice: Si2.

Por el término "fase", se entiende según la invención una fase mineralógica.

Por el término "elemento", se entiende según la invención un elemento químico según la tabla periódica de los elementos.

Por el término "arcilla", se entiende según la presente Invención una roca sedimentaria, compuesta para una amplia parte de minerales específicos, silicatos en general de aluminio más o menos hidratados, que presentan una estructura laminada (filosilicatos), o bien una estructura fibrosa (sepiolita y paligorskita).

Por el término "fraguado", se entiende según la presente invención el paso a estado sólido por reacción química de hidratación del aglutinante hidráulico. El fraguado va seguido generalmente por el período de endurecimiento.

Por el término "endurecimiento", se entiende según la presente invención la adquisición de las propiedades mecánicas de un aglutinante hidráulico, después del final del fraguado.

En primer lugar la presente invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de clinker que incluye de 4 a 75% de belita, % expresado en peso con respecto al peso total de clinker, incluyendo las siguientes etapas:

(i) introducir la harina cruda en una cámara de calcinación de un horno de fábrica de cemento; incluyendo la harina cruda al menos una fuente de calcio, una fuente de sílice, una fuente de alúmina, una fuente de hierro, una fuente de azufre y una fuente de boro;

(ii) calcinar la harina cruda aúna temperatura comprendida entre 115°C a 1375°C;

(iii)... [Seguir leyendo]

1.- Procedimiento de fabricación de clinker que incluye de 4 a 75% de belita, % expresado en peso con respecto al peso total de clinker, que incluye las siguientes etapas:

(I) Introducir la harina cruda en una cámara de calcinación de un horno de fábrica de cemento, Incluyendo la harina cruda al menos una fuente de calcio, una fuente de sílice, una fuente de alúmina, una fuente de hierro, una fuente de azufre y una fuente de boro;

(ii) calcinarla harina cruda a una temperatura comprendida entre 115°C a 1375°C;

(¡II) medir el peso por litro del producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que tiene un peso por litro estrictamente inferior a 65 g/litro;

(¡v) medir la cantidad de S3 en el producto resultante de la etapa (¡I) y eliminar el producto que presenta una relación de cantidad de S3 de la harina cruda descarbonatada/cantldad de S3 en el producto resultante de la etapa (ii) inferior o igual a ,75 y superior o Igual a 1,2;

(v) medir la cantidad de cal libre (CaOI) en el producto resultante de la etapa (ii) y eliminar el producto que tiene una cantidad de cal libre estrictamente superior a 1,5%, porcentaje en peso de cal libre en el producto resultante de la etapa (ii).

2.- Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado por que Incluye una etapa de precalclnaclón de la harina cruda.

3.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la etapa (i) se realiza a partir un horno rotativo o un horno eléctrico o un horno continuo o cualquier otro tipo de horno de fábrica de cemento.

4.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la etapa (iv), no se elimina el producto resultante de la etapa (ii) que presenta una relación de cantidad de S3 de la harina cruda descarbonatada/cantidad de S3 en el producto resultante de la etapa (ii) igual a 1.

- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la etapa (v), el producto resultante de la etapa (ii) que tiene una cantidad de cal libre estrictamente superior al 1% se elimina, porcentaje en peso de cal libre en el producto resultante de la etapa (ii).