Instrumentação e análise de gases para a indústria do cimento
Instrumentação e análise de gases para a indústria do cimento
A produção de cimento é um processo complexo, que exige rigor e precisão para obter produtos de excelente qualidade que respeitem as normas ambientais. O controlo do processo da fábrica de cimento com instrumentos fiáveis de medição de pressão, medição de caudal e medição de temperatura ajuda a aumentar a produção e a prolongar a vida útil das instalações. Os analisadores de gás também proporcionam um melhor controlo do processo, ao mesmo tempo que monitorizam as emissões atmosféricas.
Instrumentação e análise de gases para fábricas de cimento
Os instrumentos de medição da Fuji Electric apoiam os fabricantes de cimento em todas as fases do processo de fabrico, a fim de :
Redução dos custos de produção
Aumentar os rendimentos
Prolongamento da vida útil das instalações
Garantir a qualidade do produto acabado
Controlo da qualidade do cimento
Produção amiga do ambiente
Gestão das emissões de CO2
Eficiência energética
Definição de cimento e fabrico de cimento
O cimento é um ligante hidráulico essencial utilizado na construção, fabricado a partir de clínquer moído. O clínquer é obtido através da cozedura de uma mistura de calcário e argila a temperaturas muito elevadas. O fabrico do cimento é um processo complexo que começa com a moagem das matérias-primas, seguida da sua cozedura num forno rotativo a temperaturas até 1.450°C. Este processo químico transforma a mistura em clínquer, que é depois finamente moído para produzir cimento. Utilizado para unir partículas de betão e argamassa, o cimento é indispensável na construção de edifícios, pontes, estradas e outras infra-estruturas.
Fase 1: Preparação da farinha crua
Triturador e separador de farinha crua
O moinho de cru é utilizado para moer as matérias-primas do cimento: calcário, argila, pedra de sílica, óxido de ferro, gesso e areia. Estes materiais são pré-medidos e depois misturados no moinho. A fase de moagem é também uma oportunidade para adicionar escórias de alto-forno provenientes da siderurgia. As cinzas das instalações de incineração de resíduos são também utilizadas como material alternativo para o cimento. As matérias-primas são depois secas com gases quentes. Apenas os materiais suficientemente finos podem passar pelo separador e são transportados para o processo seguinte. O pó fino obtido é conhecido como farinha crua.
O filtro eletrostático é utilizado para remover partículas nocivas do gás. Remove partículas finas, tais como poeiras e fumos do gás em circulação, utilizando a força de uma carga eletrostática induzida, sem impedir o fluxo de gás através da unidade. Como os filtros electrostáticos criam pouca queda de pressão e são expansíveis, são amplamente utilizados em grandes caldeiras e fábricas de cimento. Podem tratar gases superiores a 350°C e gases muito húmidos. Actua como um filtro final, removendo partículas tão pequenas como 0,05 µm.
A altura e a dimensão da chaminé industrial dependem das substâncias emitidas, das condições meteorológicas e geográficas locais e dos edifícios vizinhos. Sopradas por um ventilador e depois libertadas para a atmosfera através de uma chaminé, as emissões de gases de combustão e de poluentes associados devem ser controladas e medidas em conformidade com a regulamentação em vigor.
Instrumentação adaptada à chaminé e aos serviços públicos
A farinha deve ser pré-aquecida antes de ser introduzida no forno rotativo. É introduzida nos permutadores de calor do pré-aquecedor, alinhados verticalmente. A farinha crua desliza pelos ciclones em contracorrente com os gases quentes. À medida que a mistura crua desce para as cubas do pré-aquecedor, é aquecida a uma temperatura entre 800°C e 900°C, utilizando o calor extraído do forno rotativo. Neste processo, ocorre uma reação química na farinha crua, melhorando a eficiência do processo de calcinação. Este pré-aquecimento é necessário para atingir o desempenho principal do cimento.
Instrumentação adaptada ao forno de pré-aquecimento
O calor emitido pelo pré-aquecedor é reencaminhado para a caldeira, que fornece energia ao resto das instalações. Caldeira aquatubular: dois tambores dispostos na parte superior e inferior, ligados entre si por um conjunto de tubos de água, através dos quais circula a água. Os tubos são aquecidos pelos gases de combustão para gerar vapor.
O forno rotativo é um tubo revestido com tijolos refractários (3-5 metros de largura e 30-60 metros de comprimento) que roda cerca de 3-5 vezes por minuto, e a matéria-prima flui através de zonas progressivamente mais quentes do forno em direção à chama. A farinha crua é aquecida a 1450°C em rotação. É depois arrefecida com ar frio para formar o clínquer de cimento. O ar quente do arrefecedor é devolvido ao pré-aquecedor para poupar combustível e energia. O cimento ou a cal dependem do processo de fabrico e das temperaturas envolvidas.
O clínquer é depois moído muito finamente num moinho de bolas com outros aditivos (cinzas de centrais térmicas, escórias de alto-forno ou gesso) para obter diferentes graus de cimento. O cimento é então armazenado antes da entrega.
A importância da análise de gases para a qualidade do ar
A análise de gases garante a qualidade do ar nas fábricas de cimento. As centrais térmicas e os fornos rotativos utilizados no fabrico de cimento emitem gases com efeito de estufa, nomeadamente CO2, que contribuem para as alterações climáticas. A análise de gases permite medir estas emissões e implementar estratégias para as reduzir. Por exemplo, os cimentos com baixo teor de carbono são produzidos utilizando materiais alternativos e processos de fabrico mais eficientes, reduzindo assim as emissões de CO2. Esta abordagem é essencial para cumprir as normas ambientais e promover uma produção de cimento mais sustentável.
Não espere mais e garanta uma produção de cimento de qualidade com os nossos instrumentos de medição e analisadores de gás!
