A temperatura mais adequada para a queima do cimento num forno rotativo é de aproximadamente 1500°C.
Esta temperatura é crítica para a conversão das matérias-primas em clínquer.
O clínquer é um material granular que constitui a base do cimento.
1500°C: O número mágico para a produção de cimento
Preparação da matéria-prima e pré-aquecimento
As matérias-primas para a produção de cimento, como o calcário e a argila, são moídas até uma finura específica.
Estes materiais são depois homogeneizados.
Esta mistura, conhecida como farinha crua, é introduzida no topo de uma torre de pré-aquecimento.
A farinha crua passa por uma série de ciclones.
A farinha crua é suspensa num fluxo de gás e rapidamente aquecida.
No recipiente do pré-calcinador, a farinha é aquecida num instante a cerca de 900°C.
Este aquecimento rápido é suficiente para descarbonatar aproximadamente 90% do calcário.
Calcinação no forno rotativo
Após o pré-aquecimento, o material entra no forno rotativo.
A temperatura no forno é elevada para cerca de 1500°C.
Esta temperatura elevada é necessária para as reacções químicas que convertem a farinha crua em clínquer.
A ação de agitação do material no interior do forno, juntamente com a temperatura elevada, provoca a fusão parcial e a formação do clínquer.
Arrefecimento do clínquer e produção de cimento
O clínquer sai do forno rotativo a cerca de 1200°C.
É então arrefecido num refrigerador até cerca de 60°C.
O clínquer arrefecido é armazenado e posteriormente moído com gesso para produzir cimento.
O ar utilizado para arrefecer o clínquer é também utilizado como ar de combustão pré-aquecido, aumentando a eficiência térmica do processo.
Importância do controlo da temperatura
Condutividade térmica
A condutividade térmica dos materiais a serem processados no forno afecta a forma como o calor é distribuído.
Uma condutividade térmica elevada leva a uma distribuição uniforme do calor e a tempos de processamento mais curtos.
Uma baixa condutividade pode resultar num aquecimento desigual e em tempos de processamento mais longos.
Perfis de temperatura
Compreender os perfis de temperatura dos materiais é crucial para definir a temperatura correta no forno.
Por exemplo, a remoção de água das matérias-primas ocorre a diferentes temperaturas.
Isto deve ser considerado para evitar problemas como a perda de massa em fases inadequadas.
Eficiência energética
A diferença de temperatura entre o gás de aquecimento e o revestimento do forno é importante para uma transferência de calor eficiente.
No entanto, a temperatura máxima do gás de aquecimento é limitada.
A temperatura necessária do produto influencia diretamente a temperatura do gás de saída, afectando a eficiência energética global.
Em resumo, a manutenção de uma temperatura de aproximadamente 1500°C no forno rotativo é essencial para a produção eficiente e efectiva de cimento.
Isto assegura uma calcinação adequada e a formação de clínquer.
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