La temperatura più adatta per bruciare il cemento in un forno rotativo è di circa 1500°C.
Questa temperatura è fondamentale per la conversione delle materie prime in clinker.
Il clinker è un materiale granulare che costituisce la base del cemento.
1500°C: Il numero magico per la produzione di cemento
Preparazione e preriscaldamento delle materie prime
Le materie prime per la produzione di cemento, come il calcare e l'argilla, vengono macinate con una finezza specifica.
Questi materiali vengono poi omogeneizzati.
Questa miscela, nota come farina grezza, viene introdotta nella parte superiore di una torre di preriscaldamento.
La farina grezza passa attraverso una serie di cicloni.
La farina grezza viene sospesa in un flusso di gas e riscaldata rapidamente.
Nel recipiente del precalciatore, la farina viene riscaldata in modo istantaneo a circa 900°C.
Questo riscaldamento istantaneo è sufficiente per decarbonatare circa il 90% del calcare.
Calcinazione nel forno rotativo
Dopo il preriscaldamento, il materiale entra nel forno rotativo.
La temperatura all'interno del forno viene portata a circa 1500°C.
Questa temperatura elevata è necessaria per le reazioni chimiche che trasformano la farina grezza in clinker.
L'azione di rotolamento del materiale all'interno del forno, insieme all'alta temperatura, provoca una parziale fusione e la formazione del clinker.
Raffreddamento del clinker e produzione di cemento
Il clinker esce dal forno rotante a circa 1200°C.
Viene quindi raffreddato in un raffreddatore a circa 60°C.
Il clinker raffreddato viene immagazzinato e successivamente macinato con gesso per produrre cemento.
L'aria utilizzata per raffreddare il clinker viene utilizzata anche come aria di combustione preriscaldata, migliorando l'efficienza termica del processo.
Importanza del controllo della temperatura
Conducibilità termica
La conducibilità termica dei materiali lavorati nel forno influisce sulla distribuzione del calore.
Un'elevata conducibilità termica porta a una distribuzione uniforme del calore e a tempi di lavorazione più brevi.
Una bassa conducibilità può provocare un riscaldamento non uniforme e tempi di lavorazione più lunghi.
Profili di temperatura
La comprensione dei profili di temperatura dei materiali è fondamentale per impostare la temperatura corretta nel forno.
Ad esempio, la rimozione dell'acqua dalle materie prime avviene a temperature diverse.
Questo aspetto deve essere preso in considerazione per evitare problemi come la perdita di massa in fasi non appropriate.
Efficienza energetica
La differenza di temperatura tra il gas di riscaldamento e il mantello del forno è importante per un trasferimento di calore efficiente.
Tuttavia, la temperatura massima del gas di riscaldamento è limitata.
La temperatura del prodotto richiesta influenza direttamente la temperatura del gas di scarico, incidendo sull'efficienza energetica complessiva.
In sintesi, il mantenimento di una temperatura di circa 1500°C nel forno rotativo è essenziale per una produzione efficiente ed efficace di cemento.
Ciò garantisce una corretta calcinazione e la formazione del clinker.
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