terça-feira, 29 de setembro de 2015

Como escolher o melhor tipo de cimento?


Você precisa saber qual cura mais rápido, o de maior resistência, o melhor para argamassas e assim por diante
O cimento Portland é chamado assim porque foi "inventado" em Portland, uma ilha no sul da Inglaterra onde se encontrava um tipo muito bom de pedra para construir chamada Portlandstone, que tem a mesma cor do cimento atual. O cimento Portland comum é composto de calcário,argila e minério de ferro ou bauxita queimados num forno, resultando num material chamado clínquer, que depois de resfriado e adicionado com gesso,são moídos e misturados para formar esse pó bem fino. Hoje misturam- se também outros materiais, chamados pelas indústrias de "adições" para dar características especiais ao cimento. Já se utiliza,misturado ao clínquer, escória de alto-forno, aquele pó bem fino do carvão mineral queimado,argila queimada e até o pó da casca de arroz, imagine! Essas adições tornam o concreto seco tão duro, que fica muito difícil penetrar água e estragar a estrutura. Esses pós bem finos que são adicionados ocupam o espaço entre as pedras do concreto, para não deixar vazios.
 

 
 

Cada fabricante possui um padrão de informações, apenas algumas são obrigatórias e devem constar no verso.A norma que rege os cimentos Portland é a NBR 5732/1991. Outros tipos de cimento possuem normas próprias
Os fabricantes reservam a parte de trás do saco para dar informações de uso e cuidados com o produto, como se fosse uma bula de remédio:
1.      Como manipular o produto
2.      Perigo de inalação ou contato com os olhos e as mãos
3.      Tempo de cura desejável (quanto tempo deve umedecer o concreto)
4.      Forma correta de estocar
5.      Tempo recomendável de mistura
6.      Como aplicar o produto » Norma de conformidade
7.      Composição do produto » Selo de Qualidade da Associação Brasileira de Cimento Portland
Fala-se que o cimento é um aglomerante, isto é, quando entra em contato com a água, endurece e toma a forma que a gente desejar, como pilares e vigas. Também é um "adesivo", ou seja, como argamassa colante, para assentar pedras e revestimentos, unir tijolos de alvenaria etc. O cimento é um material compatível com quase todos os materiais de construção, por isso é tão usado. Mas tudo isso você já sabia.Vamos então agora conhecer os principais tipos de cimento Portland.

TIPOS DE CIMENTO
CP-I - Cimento Portland Comum
É um cimento puro, sem nenhuma modificação. Pode ser utilizado em serviços de construção onde não são exigidas propriedades especiais do cimento.
CP-II - Cimento Portland Composto
É um cimento modificado que pode ser aplicado em todas as fases da construção. Pode ser encontrado com três diferentes subtipos: o CP-II - Z, o CP-II - E e o CP-II - F. O tipo II-Z tem pozolanas (cinzas de usina térmica, cinzas de carvão e outras cinzas).É muito indicado, por exemplo, para fazer fossa séptica, porque o concreto dele é mais resistente a ácidos. O cimento II-E tem escória de alto-forno (é o resíduo da produção de ferro nas siderúrgicas) e serve para pisos, lajes e pilares. O II-F tem materiais carbonos (sobras de produtos queimados) e serve para fazer pisos e até tijolos de solo-cimento. Essas adições que estão no cimento e a gente não vê são muito boas,porque ajudam a melhorar o concreto.Além disso,em vez de jogar isso na natureza,eles viram excelente matéria-prima.
CP-III - Cimento Portland de Alto-Forno
É menos poroso e mais durável, portanto resiste melhor em ambientes agressivos. O concreto feito com esse cimento pode ficar exposto a esgoto e a chuva ácida. Usado nas fundações, peças de grandes dimensões e construções de barragens, por exemplo. Porém, evite usá-lo quando precisar tirar a fôrma logo. Pode não ficar com a resistência necessária. Ele pode não oferecer a resistência inicial necessária e ainda como em calda de injeção, pois ele corrói o aço. Também deve ser evitado para fazer chapisco em dias de insolação e vento pois ele não adere aos blocos cerâmicos, por exemplo. Em argamassas colantes, esse tipo pode proporcionar manchas no azulejo.
CP-IV - Cimento Portland Pozolânico
 Tem cinza de carvão ou argila queimada e é um cimento pouco poroso. Seu uso é muito mais vantajoso em obras que ficarão expostas à ação de água corrente e em ambientes agressivos. A cura mais lenta o torna adequado a grandes volumes de concreto. Em dias muito frios, ele demora a endurecer.
CP-V-ARI - Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
Indicado no preparo de concreto e argamassa e em todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desenforma rápida. Como endurece rápido, pode trincar se a concretagem for feita sob insolação, em dias muitos secos ou com ventos. Evite usá-lo em aplicações corriqueiras, como em revestimento de argamassa ou em concreto-massa pois nesses casos pode trincar e fissurar. Em ambientes agressivos, geralmente esse tipo não é resistente a sulfatos.
RS - Cimento Portland Resistente a Sulfatos
Como o próprio nome diz, são resistentes aos meios agressivos sulfatados, tais como os encontrados nas redes de esgotos domésticos ou industriais, na água do mar e em alguns tipos de solos.
BC - Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
Designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC. Como por exemplo: CP-III-32 (BC) é o Cimento Portland de Alto-Forno com baixo calor de hidratação. Evita o aparecimento de fissuras de origem térmica. Indicado para uso em concreto-massa, como barragens e grandes pilares.
CPB - Cimento Portland Branco
Há dois subtipos: estrutural, quando se quer ressaltar a arquitetura, porque ele não fica cinza e o não estrutural, que a gente usa para rejuntar azulejos. Jamais use em concreto estrutural, pois esse tipo não possui resistência adequada para esse fim.
InterCement - AL
 

Um abraço a todos.

Otavio Brancão – Blogueiro do cimento.

Descrição técnica Tipos de Cimento.

Tipos de Cimento.

Principal material usado nas obras no mundo inteiro, todo cimento é chamado mundialmente de Cimento Portland por ter sido criado e patenteado em 1824 pelo construtor inglês Joseph Aspdin.  O cimento é resultado de misturas feitas com queima e moagem de argila e pó de pedra calcária. Ao adicionar água consegue-se um material de dureza similar às pedras utilizadas nas edificações.
Os cimentos não são todos iguais, existindo vários tipos com diversas características. Conheça mais:
 
 
 
 
Fabricação
1. Moagem e mistura da matéria-prima;
2. Produção do clínquer;
3. Moagem do clínquer, mistura com gesso, pozolana e escória.
Tipos
• CP-I – Cimento Portland Comum. Não possui nenhum tipo de aditivo, além do gesso, responsável por retardar o endurecimento do cimento permitindo um tempo maior para realizar a aplicação.
Produção direcionada para a indústria.
• CP-II – Cimento Portland Composto. Possui aditivos em sua composição o que faz com que tenha menor calor de hidratação, ou seja, libera menos calor quando em contato com água. É dividido em 3 tipos:
 - CP-II E: com adição de escória de alto-forno.
 - CP-II Z: com adição de material pozolânico (cinzas vulcânicas).
 - CP-II F: com adição de material carbonático-fíler.
É um cimento versátil e usado em todas as fases da obra.
• CP-III – Cimento Portland de alto-forno. Tem em sua composição entre 35% e 70% de escória de alto-forno. Possui alta impermeabilidade e durabilidade, baixo calor de hidratação, alta resistência à expansão, resistente a sulfatos, menos poroso e mais durável.
• CP-IV – Cimento Portland Pozolânico. Tem em sua composição entre 15% e 50% de material pozolânico. Oferece estabilidade, baixo calor de hidratação, é pouco poroso e resistente a ação da água do mar e esgotos. É recomendado para concretagem de grandes volumes e em altas temperaturas.
• CP-V – Cimento Portland de Alta Resistência Inicial. Possui alta reatividade nas primeiras horas de sua aplicação, atingindo resistências elevadas em pouco tempo. Passados 28 dias atinge resistências maiores que cimentos convencionais.
Utilizado em larga escala para obras industriais que exigem tempo menor para desforma. Recomendado somente para fabricação de concreto.
• RS – Cimento Portland Resistente a Sulfatos (presentes em redes de esgotos, ambientes industriais e água do mar). Indicado para construções nesses locais.
• Branco – Cimento Portland Branco. Apresenta em sua composição entre 35% e 70% de escória de alto-forno. Possui alta impermeabilidade e durabilidade, baixo calor de hidratação, alta resistência à expansão, é resistente a sulfatos, menos poroso e mais durável.
É importante ter em mente que em cada região do Brasil encontra-se um tipo de cimento mais que outros. Isso ocorre por conta da disponibilidade do aditivo de cada cimento não necessariamente está disponível em abundância em todo o território.
Fonte: www. leroymerlin.com.br
 
 
Abraço a todos.
Otavio Brancão – Blogueiro do cimento.

Fluxogramas de Fabricação de cimento portland

Outro dia a colega Luana Cabral me pediu um desenho de fluxôgrama moderno de fabricação de cimento. Procurei em minha biblioteca digital e não encontrei nada tão moderno assin. Fui para o Google e obtive as mesmas imagens.
Está ai um desafio para desenhistas gráficos fazerem um bom trabalho nesta area e venderem suas criações.
Segue o que temos.
Abraço a todos.
Otavio Brancão - Blogueiro do cimento.

 










sexta-feira, 18 de setembro de 2015

MOAGEM DE CARVÃO/COQUE


Conceitos sobre Moagem de Carvão.
 
A situação crítica na área de combustíveis, que vem durando há vários anos tem obrigado os fabricantes de cimento a utilizar os mais variados materiais combustíveis com menor custo possível como fonte de energia térmica para o processo de queima do clínquer de cimento e entre estes estão:
- carvão mineral.
- petrocoque.
- carvão vegetal.
- moinha de carvão vegetal.
 
 
 
 
 
 
 
Como os combustíveis sólidos requerem uma certa quantidade de processamento antes que sua energia latente possa ser completamente explorada, instalações industriais de queima de carvão ou outros são combinadas com unidades de moagem e secagem de tal produto. Os critérios para seleção de uma planta de moagem são os seguintes:
a) em relação à natureza do carvão empregado e suas propriedades, devem ser considerados os seguintes pontos:
- a granulometria do carvão bruto.
- seu teor de cinzas.
- composição química do carvão bem como de suas cinzas.
- consumo específico de energia para a moagem (kWh/t).
- conteúdo de voláteis do carvão.
- teor de umidade do carvão bruto.
- comportamento de desgaste (teor de sílica livre).
- perigo de explosibilidade.
b) em relação ao tipo de produto a ser suprido ao forno de cimento com sua energia térmica na forma desejada será necessário considerar (a serem detalhados na seqüência):
- produtividade da planta de moagem, levando em consideração o poder calorífico.
- a finura do carvão moído,
- a distribuição granulométrica do produto moído,
- o conteúdo de umidade residual
c) com relação à localização da planta de moagem devem ser levadas em conta as seguintes alternativas:
- planta situada em local central fornecendo carvão para várias unidades consumidoras (fábricas).
- planta menor localizada dentro de uma fábrica, abastecendo vários fornos.
- unidades descentralizadas para cada fonte consumidora de energia térmica, que podem transportar e dosar o produto moído também segundo várias alternativas.
d) custos de construção e operação.
 
 
 
 
Tipos de Moinhos
 
Há cerca de 110 anos o engenheiuro dinamarquês M.Davidsen patentou uma invenção pioneira na França. Isto envolveu um moinho tubular, com carga moedora composta por bolas de aço  ou seixos de silex para a moagem fina de areia ou cimento.
A partir desta época várias empresas passaram a fabricar e vender extensivamente tal tipo de equipamento. Para a indústria de cimento o moinho de bolas se tornou realmente um marco divisório na tecnologia da moagem e durante mais de oitenta anos ele se tornou o equipamento predominante nas operações da moagem de carvão e outras matérias cruas.
Embora atualmente este tipo de moinho ainda permaneça sendo amplamente utilizado, ao longo das últimas décadas os moinhos verticais de rolos varridos a ar tem se tornado a solução padrão para as instalações de moagem de carvão.
O consumo específico de energia no moinho vertical é inferior a metade do consumo de um moinho de bolas, embora o moinho vertical necessite de um volume muito maior de gases para transportar o material moído. Entretanto, mesmo levando-se em conta o consumo no ventilador principal de tiragem, o consumo total de energia é de aproximadamente 25% menor para toda a plannta de moagem.
A eficiência de moagem de um moinho vetrtical, combinado com sua habilidade para a secar, moer e classificar as partículas em um único equipamento, fazem com que o moinho vertical de rolos tenha vantagens decisivas sobre os moinho tubulares de bolas.
Além disso, para carvões brutos como a linhita com alto conteúdo de umidade, o moinho de bolas quase sempre apresenta insuficiência na capacidad de secagem.Por outro lado, o moinho de bolas é especialmente indicado no caso do carvão bruto ser muito fino (moinha de carvão vegetal e alguns tipos de petrocoque, muito abrasivo (especialmente no caso de um alto teor de sílica livre) ou extremante duro (moabilidade mmuito ruim).
Os principais equipamentos empregados na moagem de combustíveis sólidos têm as seguintes diferenças principais
(a) um moinho vertical de rolos necessita de grandes quantidades de ar para o transporte  e  secagem  do  material,  muito  mais do que um moinho de bolas; isto significa que  quando  carvão é moído em um moinho vertical de rolos uma quantidade de ar muito superior em relação a um moinho de bolas deve ser desempoeirada.
b) na moagem, um carvão (HGI: 55; 10% > 90µm) consome em média cerca de 9 kWh/t no motor do moinho de rolos e 8 kWh/t no ventilador, ou seja, um total de 17 kWh/t; nas mesmas condições, o moinho de bolas consome cerca de 19 kWh/t no motor e 4 kWh/t no ventilador, num total de 23 kWh/t; assim, um moinho vertical de rolos consome cerca de 25% menos energia que um moinho de bolas, o que corresponde a 0,7 kWh/t de clínquer.
(c) a alimentação de um moinho de bolas deve ser britada a uma granulometria < 25 mm e sua capacidade de secagem é limitada a um conteúdo de umidade de 8 a 12%; um moinho vertical de rolos pode operar com alimentação de até 85 mm, dependendo das dimensões do moinho, e remover umidade de até 20%.
(d) moinhos de rolos são mais flexíveis que moinhos de bolas e podem ser facilmente ajustáveis a variações de produtividade na faixa de 40-100% da capacidade nominal quando necessário.
(e) moinhos de bolas são normalmente preferidos para moagens de tipos de carvões altamente abrasivos ou com alto conteúdo de cinzas (principalmente quartzo e piritas, particularmente na fração acima de 0,09 mm) por evitar o desgaste intenso e inerente às ferramentas de moagem de um moinho vertical de rolos.
Os equipamentos usados em todas plantas de moagem de carvão sempre são projetados e instalados de modo a cumprir normas extremamente.exigentes de segurança. Entretanto, as plantas podem se diferenciar consideravelmente na prática devido a uma série de fatores decisivos tais como a qualidade do carvão, fonte dos gases ou ar quente para secagem, pontos de consumo de combustível, tipo do forno, espaço disponível, etc.
Outros aspectos que devem ser levados em consideração quando se planeja uma planta de moagem de carvão são os custos iniciais (investimento), custos de manutenção e confiabilidade operacional.
Estes e outros fatores formam a base para as tomadas de decisões a serem feitas com relação à seleção dos equipamentos e alternativas operacionais, tais como:
- moinho de bolas ou moinho vertical de rolos
- sistema de injeção direta ou indireta.
- locação da planta da moagem.
- operação inerte ou não inerte.
- filtro de mangas ou filtro eletrostático.

Moinhos de Bolas
Um moinho de bolas tipicamente utilizado para moagem e secagem de carvão é um moinho varrido a ar, ou seja, de forte ventilação e o produto moído é transportado pneumaticamente para fora do moinho até o equipamento separador.
Devido às suas características simples de projeto e sistemas de mecanismos simples, estes moinhos tem se comprovado como satisfatórios, especialmente no caso da moagem de carvões abrasivos com alto conteúdo de cinzas. Uma de suas vantagens mais importantes é sua grande resistência ao desgaste por abrasão aliado ao baixo custo de peças de reposição que eventualmente venham ser necessárias.
Normalmente neste tipo de moinho o material passa primeiro por uma câmara de secagem protegida por placas de revestimento, de aço fundido de alto cromo resistente ao desgaste e elementos levantadores em aço carbono. A primeira fileira destes transporta o material para o interior de modo a manter a entrada desimpedida enquanto as demais promovem o cascateamento do material fresco e úmido na corrente de gases quentes.
Em projetos antigos o moinho era dotado duas câmaras de moagem. Entretanto, a moagem com alta capacidade de produção através de gases inertes de baixa temperatura implica em uma velocidade interna no moinho muito mais alta que previamente, provocando em conseqüência uma alta perda de carga.
A solução natural para esta questão foi resolvida com a adoção de um moinho mono-câmara que é um moinho tipo tubular fabricado em aço de alta qualidade com uma saída cônica de aço fundida aparafusada ao casco do moinho. Projetado com grande área de passagem o moinho permite que o fluxo necessário de gases de secagem passe livremente através da câmara de secagem, câmara de moagem e parede de saída.
Como é totalmente varrido a ar o material fino produzido é transportado até um separador pela própria corrente de ar. Embora inicialmente se utilizassem separadores estáticos, atualmente separadores dinâmicos de alta eficiência permitem ajustem rápidos e eficazes da finura do produto.
O material grosso rejeitado pelo separador é transportado à entrada do moinho através de uma rosca transportadora que o descarrega no mesmo chute que recebe o material fresco. Isto também permite que se evite um início de ignição do material grosso e seco com os gases quentes da secagem.
 
 
 
Moinhos Verticais de Rolos
Moinhos verticais de rolos são fornecidos por inúmeros fabricantes tais como Raymond, Pfeiffer, Polysius, Loesche, F.L.Smidth, etc., com pequenas variações inerentes aos diferentes projetos, mas com o mesmo princípio básico operacional.
Estes moinhos têm uma carcaça cilíndrica com a seção superior em formato de domo como proteção contra o efeito de explosões. Além disso, o projeto contempla superfícies internas não horizontais para evitar que a deposição do pó de carvão e o risco de ignição espontânea.
A alimentação do carvão bruto tem tamanho máximo limitado à cerca de 3% do tamanho nominal do moinho ou o diâmetro do rolo de moagem o que corresponde entre 30 e 90 mm, dependendo do tamanho do moinho.
A moagem do carvão se dá entre uma mesa rotativa e certo número de rolos de moagem (2, 3, 4, etc.). O carvão fresco é alimentado ao centro da mesa de moagem e desta passa pelo espaço existente entre os rolos e a mesa quando é comprimido hidraulicamente.
Devido ao desgaste mais intenso pela abrasividade natural do carvão as peças de desgaste, capas de rolo e segmentos da mesa de moagem, são fabricadas em ligas especiais como Ni-hard ou aço fundido com alto teor de cromo.
Cilindros hidráulicos ancorados no bloco da fundação do moinho geram a força hidráulica necessária ao trabalho de moagem. A força hidráulica é transmitida à extremidade dos eixos dos rolos via barras de tensão.
Após ter sido o material moído é transportado até a borda da mesa de moagem onde penetra em uma corrente de gases quentes que flui verticalmente e é admitida através de um anel de bocais distribuído na periferia da mesa de moagem. O material moído é então transportado pneumaticamente até um separador dinâmico localizado no topo do moinho.
Uma desvantagem considerável deste tipo de moinho é sua sensibilidade à presença de corpos estranhos no material alimentado, especialmente quando estes materiais são constituídos por pedaços grandes de fragmentos metálicos.
Por esta razão, detectores de metais e separadores magnéticos são instalados, mas também existem limites para a eficácia destes dispositivos. Além disso, estes moinhos sempre apresentam maior dificuldade de manutenção que os moinhos de bolas e requerem uma equipe adequadamente treinada para executar tais serviços.
 
 
 
 

Luiz Brancão - Blogueiro do Cimento.


Cimento ZEBÚ

 
 
A InterCement relança no mercado do nordeste o cimento da marca ZEBÚ.
Este cimento sempre teve uma aceitação muito boa pela sua alta qualidade e resistências.
Genival Lacerda foi a figura nordestina escolhida para apoiar este lançamento e está fazendo um sucesso muito grande com sua definição do cimento nas notas de um belo forró.

Clique nos Link's abaixo e veja como ficou esta história contada por Genival Lacerda.

PEÇA 1:
https://www.youtube.com/watch?v=IJtz8N0ST-A&feature=player_detailpage

PEÇA 2:
https://www.youtube.com/watch?v=Fplalnf1Uoo&feature=player_detailpage

Vídeo sobre CIMENTO.

Este vídeo é um resumo bem interessante sobre a fabricação de cimento.
Criação original da InterCement Brasil.

















CLIQUE NO LINK ABAIXO

Em Portugues.

https://www.youtube.com/watch?v=cA_lMraXLIo&feature=player_detailpage


Em Espanhol.

https://www.youtube.com/watch?v=RHDpHaWyAW0&feature=player_detailpage



segunda-feira, 29 de dezembro de 2014

INFLUÊNCIA DO CRÚ NA QUEIMA


1 - CONSIDERAÇÕES INICIAIS :

A correta ação do operador do forno na calcinação do cru, auxiliado pelos conhecimentos das propriedades físico-químicas deste, leva à tomadas de decisões que sem dúvida levarão a uma marcha constante do forno.
O processo de calcinação deve ser visto como uma etapa reguladora, onde variações vindas da moagem e homogeneização do cru serão minimizadas, objetivando a produção de um clinquer  de boa qualidade.
Quanto maior a saturação do clinquer maior a caloria necessária para completa queima.
Principais parâmetros que atuam diretamente nas condições de queima do cru em ordem de importância :

*                  Saturação

*                  Módulo de Sílica

*                  Módulo de Alumínio

*                  Quantidade de fase viscosa formada

*                  Menores constituintes ou mineralizadores

*                  Finura do crú

*                  Distribuição de tamanho de partículas

*                  Taxa de aquecimento

*                  Temperatura de queima

*                  Grau de compactação do crú

2 - FASE LÍQUIDA :

A fase líquida é composta de C3A, C4AF, os Alcális (K2O e Na2O) em seus compostos de Enxofre e parte do MgO.

A menor temperatura em que se inicia a formação do líquido é entre 1.250OC e 1.280OC. Quase todas as misturas cruas apresentam o início de formação de líquido nesta faixa de temperatura e a partir desta a quantidade aumenta progressivamente, dependendo da composição do crú.
A temperatura de clinquerização depende da composição química da mistura crua, variando numa faixa correspondente a quantidade de fase líquida.
Existe um mínimo necessário e um máximo onde já ocorre a formação de bolas e anéis de clinquer.
A faixa normal é entre 20% a 30% de fase líquida que pode ser calculada pelas fórmulas para diferentes temperaturas.


% Fase líquida a 1.340Oc  =  6,1y + a + b

% Fase líquida a 1.400OC  =  2,95x + 2,2y + a + b

% Fase líquida a 1.450OC  =  3,0x + 2,25y + a + b


onde :
 
x  =  %Al203

y  =  %Fe2O3

a  =  % de MgO. Valor máximo de 2,0%

b  =  % de Álcalis totais em Na2O ou seja :

% Na2O  total equivalente  = % Na2O + 0,658 x % K2O

A velocidade da reação de clinquerização não depende apenas da quantidade de líquido formado, mas também da sua velocidade e tensão superficial. O efeito na redução da viscosidade na fase líquida é afetado pelos seguintes óxidos na ordem decrescente :

 Na2O  <  CaO  <  MgO  <  Fe2O3  <  MnO

 
Pode-se dizer que os principais efeitos e influências da fase líquida sobre a clinquerização são :

*  Velocidade e eficiência da clinquerização depende da quantidade e viscosidade da fase líquida.
*  A modulação do clinquer, indispensável para uma boa operação do resfriador de grelha, depende fundamentalmente da fase líquida.
* A formação de anéis de clinquer e bolas, bem como a colagem protetora da zona de clinquerização, são consequência da fase líquida.
* A fase líquida nada tem a ver com as colagens observadas no pré aquecedor.  Seu aparecimento inicia-se entre 1.250OC e 1.280OC.

3 - FÓRMULAS EMPÍRICAS DE CONTROLE DE QUEIMA :

Várias pesquisas já feitas apontam vários métodos de comparação e controle da queima de uma farinha. Algumas destas serão discutidas agora. Elas levam em conta apenas os parâmetros que o pesquisador classificou como mais importante para o processo.

3.1 - Fator de Queima :

É a teoria que associa os módulos de saturação e Sílica  com Álcalis e MgO para avaliar a facilidade ou dificuldade relativa de queima, permitindo comparar misturas cruas ou clinqueres de composições químicas as mais diversas.

É definido pela expressão :

B.F.  =  SAT + 10 MS - 3 (MgO + Álcalis totais)
 
Onde MgO é limitado em 2%, que corresponde a solubilidade deste nas fases de clinquer.
É uma relação numérica derivada de observações práticas, sendo importantes notar :

 * 1% de variação conteúdo de Álcalis ou MgO, afeta a queima desta na mesma proporção que uma variação de 3,0 na saturação ou 0,3 no M.S.

 * Variações do BF até 1,0 não resultam modificações sensíveis na queima da mistura.

 * Variações maiores que 2,0 resultam em mudanças na queima que podem ser facilmente notadas.

 * Variações maiores que 3,0 implicam no ajuste do fluxo de combustível para o forno, de forma a preparar a zona de clinquerização para as novas condições de operação.

Para correta avaliação do B.F. deve-se  levar em conta iguais matérias primas  (componentes mineralógicas) e finura constante do crú.

 3.2 - Índice de Queima (B.I.) :

 Pesquisadores da Companhia FULLER estudaram o efeito da composição potencial de clinquer no processo de clinquerização e suas  conseqüências na moabilidade do clinquer  e propriedades finais do cimento.

 A relação matemática é :

                    C3S   

B.I.  = 

             C3A + C4AF

Calculados pelas fórmulas de Bogue e baseando-se no fato que o C3S formado dependem daquelas relações, pois primeiro se forma o C2S e a complementação da reação é função da fase líquida e Módulo de Alumínio.

 
3.3 - Dependência da Mineralogia do Crú na Queima do Clinquer :
Existem muitos trabalhos práticos que classificam as diferentes matérias primas quanto a sua reatividade na fabricação do clinquer.
Um dos melhores parâmetros de controle é a cal livre. Pois quanto menor for esta, melhor e mais completa será a reação da clinquerização.
 O Carbonato de Cálcio se decompõe  em CaO e gás carbônico segundo a reação :

 CaO3  ®  CaO + CO2 - 42,52 Kcal / mol g
Ou seja; são necessários 425,2 Kcal para decompor 1 Kg de CaCO3.

A temperatura de decomposição é 898OC, porém oscila de 812OC a 928OC dependendo do tamanho do grão e da solubilidade do CaO no CaCO3. É também conhecido que inicia-se a liberação de CaO ao redor de 550OC e a temperatura pode elevar-se entre 1.000OC 1.100OC para uma completa dissociação do carbonato.

 Isto pode ser devido as diferentes formas cristalinas dos carbonatos, grau de cristalinidade, minerais  associados  e tamanho do grão.

 
4 - FATOR DE COLAGEM :

O Fator de Colagem, também chamado de “Fator de Aptidão para Crostas” é uma relação que permite comparar misturas cruas de composições químicas, as mais diversas, com respeito a tendência  à formação de colagem na zona de queima e também à formação de bolas e anéis de clinquer.

 O AW é definido por :

AW  =  C3A + C4AF + 0,2 C2S + 2FeO3

Da relação acima pode-se deduzir que :

*                  O AW será tanto maior quanto  mais elevada for a fase líquida.

*                  O AW será tanto mais elevado quanto mais baixo for  a Saturação (C2S elevado).

*                  O AW será mais elevado quanto mais baixo for o M.A.

*                  Quanto mais elevado o AW de uma mistura (clinquer), maior a sua Aptidão para formação de colagem, bolas e anéis de clinquer .
Da mesma forma que as relações de queima o AW deriva de observações práticas.
O ponto ótimo para o AW é aquele que permita a formação de uma colagem estável na zona de queima, evitando o consumo excessivo de tijolos refratários  e ao mesmo tempo não acarrete  os indesejáveis  anéis de clinquer e bolas.
Os valores encontrados são :

*                  AW menor que 30 - Difícil formação de colagens.

*                  AW igual ou próximo a 33 - Boa formação de colagem

*                  AW próximo ou superior  a 40 - Formação de bolas e anéis de clinquer.

5 - COLAGENS NO PRÉ-AQUECEDOR (Torre) :

Apontou-se anteriormente que a formação de líquido nas misturas - cruas de qualquer composição, inicia-se entre 1.250OC e 1.280OC. Assim concluiu-se que a fase líquida nada tem a ver com encrustações na torre, quando opera em condições normais.
O mecanismo de formação de colagem nas torres, está fundamentada na condensação de compostos químicos nas paredes mais frias. Estes compostos são constituídos de Enxofre, Álcalis e a farinha pré-calcinada (cal livre).
Os Álcalis e o Enxofre volatizados na zona de queima (1.450OC vem precipitar a 950OC, reagindo com CaO para formar o Sulfato Duplo de Cálcio e Álcalis (Na e K).
Teoricamente o balanço de Álcalis de cru é favorável quando a relação molar do Sulfato / Álcalis está entre 0,7 e 1,0 :

 Sulfatos/Álcalis  =  0,7 a 1,0 (relação molecular)

 Sulfatos  =  SO3  total contido na mistura crua mais combustíveis.

 Álcalis  =  50% Na2O + 100% K2O contido na mistura crua mais combustíveis.
Quando este número está muito acima de 1 ocorre a formação de Sulfatos duplos com Cálcio e / ou Anidrita. Neste caso o efeito do Enxofre é acumulativo tendendo a bloquear a câmara de entrada.
Este excesso de Enxofre, também pode ser eliminado no clinquer  durante o resfriamento da zona de clinquerização, “purga de Enxofre”.
No caso de matérias primas ricas em Álcalis, combustíveis pobres em Enxofre, pode ocorrer a formação de colagens devido apenas aos Álcalis. As partículas de farinhas pré-aquecidas tem preferência de aderir às paredes na presença de Álcalis.
Pode-se eliminar este problema pela adição de gesso na mistura na mistura crua de tal forma que o balanço seja igual a 1.
Outro volátil crítico para um processo de calcinação é o Cloreto. Teor de Cloreto na matéria  prima da ordem de 0,015% pode inviabilizar a operação de um forno com pré-aquecedor.
Forno com matérias primas com Cloreto superior a 0,015% exigem o desvio de parte dos gases através de um “by pass”. O pó recuperado dos gases desviados pelo “by pass” não retorna ao sistema, é descartado.
O “by pass”  dos gases que deixam o forno é da ordem de 15% e serve tanto para reduzir o teor de Álcalis como Enxofre ou Cloretos no sistema, sendo mais efetivo entretanto, para este último.
Misturas cruas com elevada temperatura de clinquerização (difíceis de queimar), tendem a agravar o problema de colagem na torre, devido à maior quantidade de voláteis gerados.
Em sistemas de “by pass” obtêm-se um clinquer com menor teor de Álcalis ou Enxofre ou Cloreto.

 
Bibliografia :

Lea, F.M. - “The Chemistry of Cement and Concrete” 3rd Edition - Glasgow - 1970.

Golda, George - “Cement raw Materials : Their Effect on Fuel Comsumption” - Rock Products - October, 1977, pag. 60.

Felingfundal - “The Burnability of Cement raw Mixes” - World Cement Technology - july / august, 1979, pag. 195 a 204.

Chatterjee, A.K. - “Cement raw Material and raw Mixes : A review ... “ - Pit & Quarry, september, 1979, pg. 103 a 111; november, 1979 pg. 73 a 81.

Maula, S.Abdul- & Odler - “Effect of Oxidic Composition on Hydration Strengt Development of Laboratory - Made Portland Cements” - World Cement, june, 1982, pg. 216 a 222
 
Um abraço a todos.
Luiz Brancão - Blogueiro do cimento.